Arduino Base Pick and Place Robot: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

He fabricat un braç de robot industrial molt barat (menys de 1.000 dòlars) per permetre als estudiants piratejar robòtica a gran escala i permetre que petites produccions locals puguin utilitzar robots en els seus processos sense trencar el banc. És fàcil crear i convertir el grup d’edat en persones de 15 a 50 anys.

Pas 1: requisit de components

1. Arduino + Shield + Pins + Cables

2. Motorcontroller: dm860A (Ebay)

3. Motor estepa: 34hs5435c-37b2 (Ebay)

4. Cargols M8x45 + 60 + 70 i cargols M8.

5. Fusta contraxapada de 12 mm.

6. Niló de 5 mm.

7. Rentadores cegues de 8 mm.

8. Cargols de fusta 4,5x40mm.

9. Comptador M3 enfonsat, 10. Font d'alimentació de 12v

11. servomotor controlador arduino

Pas 2: descarregueu Gui

zapmaker.org/projects/grbl-controller-3-0/

github.com/grbl/grbl/wiki/Using-Grbl

Pas 3: connexió

Connectar els cables que es donen a la imatge és una millor comprensió per a vostè.

hem de connectar el controlador del motor a Arduino i altres connectors necessaris segons el vostre robot.

Pas 4: pengeu el microprogramari i comproveu el resultat del codi al tauler d'Arduino

Instal·lació del firmware a Arduino - GRBL:

github.com/grbl/grbl/wiki/Compiling-Grbl

Nota: és possible que tingueu un conflicte quan compileu a Arduino. Elimineu la resta de biblioteques de la carpeta de la biblioteca (../documents/Arduino/libraries).

Configuració del firmware

Estableix l'activació com a temps d'espera més recent. Utilitzeu una connexió en sèrie i escriviu:

$1=255

Estableix el registre inicial:

$22=1

Recordeu que heu d’establir la sèrie en baud: 115200

Codis G útils

Estableix el punt zero per al robot:

G10 L2 Xnnn Ynnn Znnn

Utilitzeu el punt zero:

G54

Inicialització típica per centrar el robot:

G10 L2 X1.5 Y1.2 Z1.1

G54

Mou el robot a la posició ràpida:

G0 Xnnn Ynnn Znnn

Exemple:

G0 X10.0 Y3.1 Z4.2 (retorn)

Mou el robot a la seva posició a una velocitat específica:

G1 Xnnn Ynnn Znnn Fnnn

G1 X11 Y3 Z4 F300 (retorn)

F ha de ser entre 10 (slooooow) i 600 (ràpid)

Unitats predeterminades per a X, Y i Z

Quan s'utilitzen els paràmetres predeterminats de pas / unitats (250 passos / unitat) per a GRBL i

Unitat pas a pas configurada per 800 passos / rev. s'apliquen les següents unitats a tots els eixos:

+ - 32 unitats = + - 180 graus

Exemple de codi de processament:

Aquest codi es pot comunicar directament amb l'Arduino GRBL.

github.com/damellis/gctrl

Recordeu que heu d’establir la sèrie en baud: 115200

Codi uoload en ardunio

importació java.awt.event. KeyEvent;

importació javax.swing. JOptionPane;

processament de la importació. sèrie. *;

Port sèrie = nul;

// seleccioneu i modifiqueu la línia adequada per al vostre sistema operatiu

// deixar com a nul per utilitzar el port interactiu (premeu 'p' al programa)

Nom de port de la cadena = nul;

// Nom del port de la cadena = Serial.list () [0]; // Mac OS X

// Nom del port de la cadena = "/ dev / ttyUSB0"; // Linux

// String portname = "COM6"; // Windows

streaming booleà = fals;

velocitat de flotació = 0,001;

String gcode;

int i = 0;

void openSerialPort ()

{

if (portname == null) retorna;

if (port! = nul) port.stop ();

port = new Serial (this, nom del port, 115200);

port.bufferUntil ('\ n');

}

void selectSerialPort ()

{

Resultat de cadena = (Cadena) JOptionPane.showInputDialog (això, "Seleccioneu el port sèrie que correspon a la vostra placa Arduino.", "Selecciona el port sèrie", JOptionPane. PLAIN_MESSAGE, nul, Serial.list (), 0);

si (resultat! = nul) {

portname = resultat;

openSerialPort ();

}

}

configuració nul·la ()

{

mida (500, 250);

openSerialPort ();

}

sorteig buit ()

{

fons (0);

farcit (255);

int y = 24, dy = 12;

text ("INSTRUCCIONS", 12, y); y + = dy;

text ("p: seleccioneu el port sèrie", 12, y); y + = dy;

text ("1: estableix la velocitat a 0,001 polzades (1 mil) per tracció", 12, y); y + = dy;

text ("2: estableix la velocitat a 0,010 polzades (10 mil) per tracció", 12, y); y + = dy;

text ("3: estableix la velocitat a 0,100 polzades (100 mil) per tracció", 12, y); y + = dy;

text ("tecles de fletxa: desplaçament en pla x-y", 12, y); y + = dy;

text ("pàgina amunt i pàgina avall: desplaçament a l'eix z", 12, y); y + = dy;

text ("$: mostra la configuració de grbl", 12, y); y + = dy;

text ("h: vés a casa", 12, y); y + = dy;

text ("màquina 0: zero (estableix la ubicació actual a la ubicació actual)", 12, y); y + = dy;

text ("g: transmet un fitxer de codi g", 12, y); y + = dy;

text ("x: deixar de transmetre codi g (això NO és immediat)", 12, y); y + = dy;

y = alçada - dy;

text ("velocitat de desplaçament actual:" + velocitat + "polzades per pas", 12, y); y - = dy;

text ("port sèrie actual:" + nom del port, 12, y); y - = dy;

}

tecla buida Premeu ()

{

if (clau == '1') velocitat = 0,001;

if (clau == '2') velocitat = 0,01;

if (clau == '3') velocitat = 0,1;

si (! streaming) {

if (keyCode == ESQUERRA) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X-" + velocitat + "Y0.000 Z0.000 / n");

if (keyCode == RIGHT) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X" + velocitat + "Y0.000 Z0.000 / n");

if (keyCode == UP) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y" + velocitat + "Z0.000 / n");

if (keyCode == DOWN) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y-" + velocitat + "Z0.000 / n");

if (keyCode == KeyEvent. VK_PAGE_UP) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y0.000 Z" + velocitat + "\ n");

if (keyCode == KeyEvent. VK_PAGE_DOWN) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y0.000 Z-" + velocitat + "\ n");

// if (key == 'h') port.write ("G90 / nG20 / nG00 X0.000 Y0.000 Z0.000 / n");

if (key == 'v') port.write ("$ 0 = 75 / n $ 1 = 74 / n $ 2 = 75 / n");

// if (key == 'v') port.write ("$ 0 = 100 / n $ 1 = 74 / n $ 2 = 75 / n");

if (key == 's') port.write ("$ 3 = 10 / n");

if (key == 'e') port.write ("$ 16 = 1 / n");

if (key == 'd') port.write ("$ 16 = 0 / n");

if (clau == '0') openSerialPort ();

if (key == 'p') selectSerialPort ();

if (clau == '$') port.write ("$$ / n");

if (clau == 'h') port.write ("$ H / n");

}

if (! streaming && key == 'g') {

gcode = nul; i = 0;

Fitxer file = nul;

println ("S'està carregant el fitxer …");

selectInput ("Seleccioneu un fitxer a processar:", "fileSelected", fitxer);

}

if (clau == 'x') streaming = fals;

}

void fileSelected (Selecció de fitxer) {

if (selecció == nul·la) {

println ("La finestra s'ha tancat o l'usuari ha cancel·lat.");

} més {

println ("Usuari seleccionat" + selection.getAbsolutePath ());

gcode = loadStrings (selection.getAbsolutePath ());

if (gcode == null) retorna;

streaming = cert;

corrent();

}

}

corrent nul ()

{

si (! streaming) torna;

mentre que (cert) {

if (i == gcode.length) {

streaming = fals;

tornar;

}

if (gcode .trim (). length () == 0) i ++;

sinó trencar;

}

println (gcode );

port.write (gcode + '\ n');

i ++;

}

void serialEvent (sèrie p)

{

Cadena s = p.readStringUntil ('\ n');

println (s.trim ());

if (s.trim (). startsWith ("ok")) stream ();

if (s.trim (). startsWith ("error")) stream (); // XXX: de debò?

}

Pas 5: Dissenyeu i imprimiu tota la peça en full de fusta contraxapada

Descarregueu la peça i el disseny del robot a AutoCAD i imprimiu-la al full de fusta contraxapada de 12 mm i la part d’acabat i disseny. Si algú necessita un fitxer cad, si us plau, deixeu el comentari al quadre de la secció de comentaris que us enviaré directament.

Pas 6: Muntatge

recopileu tota la part i organitzeu-la en la seqüència de la imatge que es dóna i seguiu el diagrama de la imatge.

Pas 7: configureu la configuració de GBRL

Configuració que ha demostrat que funciona amb els nostres robots.

$ 0 = 10 (pols de pas, usec) $ 1 = 255 (retard de pas inactiu, msec) $ 2 = 7 (màscara d'inversió de port de pas: 00000111) $ 3 = 7 (màscara d'inversió de port de dir: 00000111) $ 4 = 0 (invertir habilitació de pas, bool) $ 5 = 0 (límit d'invertir els pins, bool) $ 6 = 1 (invertir el pin de sonda, bool) 10 $ = 3 (màscara d'informe d'estat: 00000011) 11 $ = 0,020 (desviació de la unió, mm) 12 $ = 0,002 (tolerància a l'arc, mm) 13 $ = 0 (polzades d'informe, bool) 20 $ = 0 (límits suaus, bool) 21 $ = 0 (límits durs, bool) 22 $ = 1 (cicle de referència, bool) 23 $ = 0 (màscara d'invertir dir de referència: 00000000) 24 $ = 100.000 (alimentació de referència, mm / min) $ 25 = 500.000 (cerca de referència, mm / min) $ 26 = 250 (rebot de referència, msec) $ 27 = 1.000 (extracció de referència, mm) $ 100 = 250.000 (x, pas / mm) $ 101 = 250.000 (y, pas / mm) 102 $ = 250.000 (z, pas / mm) 110 $ = 500.000 (x taxa màxima, mm / min) 111 $ = 500.000 (taxa màxima y, mm / min) 112 $ = 500.000 (taxa màxima z, mm / min) 120 $ = 10.000 (x accel, mm / seg ^ 2) 121 $ = 10.000 (y accel, mm / seg ^ 2) 122 $ = 10.000 (z accel, mm / seg ^ 2) 130 $ = 200.000 (x recorregut màxim, mm) 131 $ = 200.000 (recorregut màxim, mm) 132 $ = 200.000 (recorregut màxim z, mm)

Pas 8: pengeu el codi final i comproveu el resultat virtual al tauler de control del programari Arduino Uno

// Unitats: CM

float b_height = 0;

flotador a1 = 92;

flotador a2 = 86;

flotador snude_len = 20;

booleà doZ = fals;

float base_angle; // = 0;

flotador braç_angle; // = 0;

flotador arm2_angle; // = 0;

flotador bx = 60; // = 25;

flota per = 60; // = 0;

flotador bz = 60; // = 25;

flotador x = 60;

flotador y = 60;

flotador z = 60;

flotar q;

flotador c;

flotador V1;

flotació V2;

flotador V3;

flotador V4;

flotador V5;

configuració nul·la () {

mida (700, 700, P3D);

cam = new PeasyCam (this, 300);

cam.setMinimumDistance (50);

cam.setMaximumDistance (500);

}

sorteig buit () {

// ligninger:

y = (mouseX - width / 2) * (- 1);

x = (mouseY - altura / 2) * (- 1);

bz = z;

per = y;

bx = x;

float y3 = sqrt (bx * bx + per * per);

c = sqrt (y3 * y3 + bz * bz);

V1 = acos ((a2 * a2 + a1 * a1-c * c) / (2 * a2 * a1));

V2 = acos ((c * c + a1 * a1-a2 * a2) / (2 * c * a1));

V3 = acos ((y3 * y3 + c * c-bz * bz) / (2 * y3 * c));

q = V2 + V3;

braç_angle = q;

V4 = radians (90,0) - q;

V5 = radians (180) - V4 - radians (90);

arm2_angle = radians (180.0) - (V5 + V1);

angle_ base = graus (atan2 (bx, by));

braç_angle = graus (braç_angle);

arm2_angle = graus (arm2_angle);

// println (per, bz);

// arm1_angle = 90;

// arm2_angle = 45;

/*

arm2_angle = 23;

braç_angle = 23;

arm2_angle = 23;

*/

// interactiu:

// if (doZ)

//

// {

// base_angle = base_angle + mouseX-pmouseX;

//} més

// {

// arm1_angle = arm1_angle + pmouseX-mouseX;

// }

//

// arm2_angle = arm2_angle + mouseY-pmouseY;

draw_robot (base_angle, - (arm1_angle-90), arm2_angle + 90 - (- (arm1_angle-90)));

// println (base_angle + "," + arm1_angle + "," + arm2_angle);

}

void draw_robot (float base_angle, float arm1_angle, float arm2_angle)

{

rotateX (1,2);

rotateZ (-1,2);

fons (0);

llums ();

pushMatrix ();

// BASE

farcit (150, 150, 150);

box_corner (50, 50, b_height, 0);

girar (radians (angle_ base), 0, 0, 1);

// ARM 1

farcit (150, 0, 150);

box_corner (10, 10, a1, arm1_angle);

// ARM 2

omplir (255, 0, 0);

box_corner (10, 10, a2, arm2_angle);

// SNUDE

farcit (255, 150, 0);

box_corner (10, 10, snude_len, -arm1_angle-arm2_angle + 90);

popMatrix ();

pushMatrix ();

float action_box_size = 100;

traduir (0, -action_box_size / 2, action_box_size / 2 + b_height);

pushMatrix ();

traduir (x, action_box_size- y-action_box_size / 2, z-action_box_size / 2);

omplir (255, 255, 0);

caixa (20);

popMatrix ();

farciment (255, 255, 255, 50);

quadre (action_box_size, action_box_size, action_box_size);

popMatrix ();

}

void box_corner (float w, float h, float d, float rotate)

{

rotar (radians (rotar), 1, 0, 0);

traduir (0, 0, d / 2);

caixa (w, h, d);

traduir (0, 0, d / 2);

}

tecla buida Premeu ()

{

if (clau == 'z')

{

doZ =! doZ;

}

if (clau == 'h')

{

// posa tot a zero

arm2_angle = 0;

braç_angle = 90;

angle_ base = 0;

}

if (clau == 'g')

{

println (graus (V1));

println (graus (V5));

}

if (keyCode == AMUNT)

{

z ++;

}

if (keyCode == ABAIX)

{

z -;

}

if (clau == 'o')

{

y = 50;

z = 50;

println (q);

println (c, "c");

println (V1, "V1");

println (V2);

println (V3);

println (arm1_angle);

println (V4);

println (V5);

println (arm2_angle);

}

}