Com fer un petit robot Delta: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Un "robot delta", també conegut com a "manipulador paral·lel", és un robot que utilitza diversos braços per moure un actuador. Alguns els podrien conèixer tant per les màquines de recollida com per les impressores 3D de tipus delta.

L'avantatge d'un robot paral·lel delta és que els motors de conducció pesada solen estar en una base, disminuint el pes de les coses que es mouen, cosa que fa que aquest tipus de robots sigui molt ràpid. Alguns poden triar i col·locar 300 parts per minut. Una propietat de la versió específica "paral·lela" és que utilitza paral·lelogrames per mantenir la plataforma mòbil sempre en la mateixa orientació.

Vaig decidir fer un robot delta petit, fins i tot petit. Les motivacions que em condueixen són divertir-me a The Art of Tinkering, mostrar tecnologia i creativitat als meus fills i fer que la meva dona sacsegi el cap. I només perquè puc (o crec que puc). En realitat, no és útil per a aquest robot pel que puc dir.

Quan dic "petit", vull dir que les parts mòbils seran petites: l'abast màxim és d'uns 30 mm. Els motors que accionen els braços i l'actuador seran relativament grans:-)

Diverteix-te llegint i, possiblement, fent-ne, o encara un de més petit.

I si teniu una bona idea sobre una aplicació comercial, parlem de negocis;-)

Pas 1: Pas 1: Fer els braços

Cada braç d'un robot delta / paral·lel sol estar format per un sol "braç superior" i un doble "braç inferior". Les dues parts del braç inferior formen un paral·lelograma. Tres d'aquests conjunts fixen la plataforma a la base. Quan els motors giren qualsevol braç, els paral·lelogrames es mouen, assegurant-se que la plataforma manté la mateixa orientació. Es requereix que les juntes siguin "juntes esfèriques" perquè puguin moure's en totes les direccions.

Fem els braços.

Les juntes de boles petites no es poden obtenir en mides petites, de manera que les deixem fer. Els vaig crear amb els anomenats "connectors de comptes" de la caixa de subministrament de joies de les meves dones. He utilitzat connectors de cupper, de manera que la soldadura és fàcil. Soldeu dos junts com a la imatge per fer un enllaç.

Utilitzeu una vareta de metall de 2 mm per fer la part superior dels braços. Comenceu amb una peça d’uns 60 mm. Doblega un extrem d’uns 10 mm a 90 graus. Tritureu l'extrem de la part llarga de manera que sembli un tornavís de cap pla; aquest extrem entra al servo. Traieu un forat d'1 mm per l'extrem de 10 mm (mireu la imatge per obtenir orientacions) i empenyeu una vareta metàl·lica de ~ 10 mm x 1 mm; fixeu-la amb cola. Ara enganxeu un cordó a cada extrem de la vareta d’1 mm.

Al següent pas, podeu plegar els connectors de comptes sobre el cordó i et voilà (com es diu als Països Baixos): una petita articulació de bola!

Ara feu tres braços, de manera que haureu de doblar tres barres metàl·liques i, de 12 connectors de cordons, podreu fer les 6 parts dels braços inferiors.

Pas 2: Pas 2: feu la plataforma

La plataforma, la part que es mourà, té tres conjunts d’articulacions.

Primer doblegueu una peça amb un angle de 120 graus. Soldeu-ne una segona peça de manera que obtingueu una estrella de tres puntes.

Feu-hi forats per obtenir les barres metàl·liques més primes que formaran les altres juntes esfèriques. Assegureu-vos que les perles estiguin a la mateixa separació que les perles del pas anterior. La precisió és essencial; ser descuidat en aquesta fase farà que el desplaçament sigui difícil de calcular:-)

Al costat "inferior" de la plataforma vaig muntar un cargol M3 amb el qual després vaig fer la pinça.

Pas 3: Pas 3: Feu la base

La base pot ser un simple tauler de fusta: el MDF és fàcil de treballar. Un triangle (cantonades de 60 graus) és agradable a la vista. Hi he fet un forat triangular per poder mirar des de dalt, però això no és necessari.

Feu tres blocs de fusta o plàstic d’uns 15x15x15 mm; l’alçada ha de ser tal que hi hagi lloc per practicar un forat a l’alçada del centre del servo quan es munta a la base.

Practicar forats per adaptar-se perfectament als braços superiors de 2 mm (haurien de poder girar, amb una mica de fricció) i enganxar els blocs a la placa base. Col·loqueu els blocs i els braços tal com es mostra a la figura: quan el braç superior és pla, el punt central entre les boles ha de ser al centre del robot.

Quasi fet!

Pas 4: Pas 4: Muntatge dels braços i la plataforma

Ara fixeu els connectors de comptes sobre les perles base i les perles de plataforma. Ara ja podeu moure la plataforma a mà i veure com giren els eixos dels braços superiors. També podeu girar els braços superiors a mà per veure com respon la plataforma.

Col·loqueu els tres servos (he utilitzat 'mini servos') a la base. Premeu el "tornavís cap" dels braços superiors a l'obertura de l'extrem comercial del servo.

Vaig utilitzar petites pinces de cola amb els costats llargs cap amunt per fixar els servos: fàcil reposicionament en configurar-los i proporcionen les potes del robot quan gireu el robot de manera que l’actuador estigui cap avall. Mou el servo fins que la plataforma es mogui bé i cada servo tingui el mateix efecte sobre la plataforma.

Fixeu-vos també en el rang de cada servo / braç superior: no es pot anar "tot el camí".

La part mecànica delta / paral·lela del robot està acabada.

Pas 5: Pas 5: Control

Ara podeu utilitzar el vostre micro controlador preferit per controlar el servo. Un arduino, una hèlix de paral·laxi, tot el que us funcioni millor. Vaig escriure un programa de demostració a Spin per a l'hèlix, per l'única raó que en tenia un disponible i els meus arduino estaven "ocupats":-).

El vídeo mostra aquesta demostració: alguns moviments lents de cada servo, i el moviment circular més ràpid que demostra la potència d'aquest tipus de robots (si podeu trobar una aplicació per a aquesta mida …:-))

S'adjunten els fitxers de rotació que contenen la demostració.

Pas 6: Pas 6: un manipulador

Un braç robòtic que només es mou, com un marit a prop dels vestuaris, no serveix de res. Permet fixar un manipulador: una pinça per recollir objectes. Vaig fer una simple pinça lleugera separant el servo de control i la plataforma.

La pinça es fa plegant un tros de plàstic prim en forma d’U. Practicar un forat al centre de manera que pugueu muntar-lo a sobre del cargol que hem fixat a la plataforma. Fixeu-lo amb dos cargols.

Per utilitzar el servo remotament en lloc de sobre la plataforma, faig servir un cable en un tub com els frens d’una bicicleta. Agafeu un tub prim (per exemple, del cablejat elèctric) i passeu-hi un cable rígid. Feu dos minúsculs forats a la pinça i passeu el cable i feu un nus a l’altre costat. Si ara estireu el cable, la pinça es tancarà.

En algun lloc de la placa base, monteu un altre servo i fixeu el tub al barri. Feu que el servo pugui estirar el cable mentre el tub es mantingui quiet.

Fet!

Pas 7: Pas 7: demostració completa

Ara és testimoni del poder d’aquest robot delta completament armat i operatiu.

He encarregat al meu nou servent la important missió de recollir una femella M2, fer-la girar i tornar-la a col·locar exactament al mateix lloc. Com he esmentat anteriorment, estic obert a ofertes comercials.

Espero que us agradi allò instructable i us inspirareu per fer un robot delta encara més petit.

Algú té idees sobre com fer juntes de bola més petites? Alguna idea sobre un ús? Potser amb un actuador diferent? Una agulla, un trepant, un bolígraf?