Plataforma Stewart 6DOF: 5 passos

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

La plataforma Stewart 6DOF és una plataforma robòtica que es pot articular en 6 graus de llibertat. Construïda habitualment amb 6 actuadors lineals, aquesta versió mini reduïda utilitza 6 servos per simular el moviment d’actuació lineal. Hi ha els tres moviments lineals x, y, z (laterals, longitudinals i verticals) i les tres rotacions de pas, rotllo i gual.

Les plataformes Stewart s’utilitzen habitualment per a aplicacions com simuladors de vol, tecnologia de màquines-eina, tecnologia de grues, investigació submarina, rescat aire-mar, toros mecànics, posicionament d’antena parabòlica, telescopis i cirurgia ortopèdica.

Aquesta versió de la plataforma Stewart es controla amb un microcontrolador Arduino Uno i funciona amb una font d'alimentació de 5v.

Materials necessaris:

6 servomotors

Acrílic o fusta

1 Arduino Uno

1 tauleta de suport

Condensadors múltiples

6 polsadors

1 mòdul de joystick

12 juntes esfèriques i 6 eixos roscats

6 peces separades

Pas 1: dissenyar fitxers CAD

Comenceu a mesurar el suport de muntatge del servo i el passamans de goma per filar els cables i feu forats una mica més grans en un polígon hexagonal. Afegiu forats de muntatge per als separadors si cal. Recordeu deixar l’espai adequat perquè els servos no s’empenyen l’un contra l’altre quan es munten. El resultat final (que es mostra més amunt) ha d’adaptar-se perfectament al servomotor i no ha de requerir separacions per mantenir l’estructura unida. Imprimiu 4 còpies de la fitxa, 2 sense forats per a l'eix de goma. A més, imprimiu una còpia de la forma hexagonal reduïda al 70%, però sense els forats per als servomotors, aquesta serà la placa superior.

Podeu tallar làser o imprimir en 3D aquests fitxers, però ajusteu els gruixos dels materials de manera adequada perquè 2 fulls coincideixin perfectament amb l’alçada del suport de muntatge dels servos.

He utilitzat Adobe Illustrator per a aquest projecte.

Pas 2: Muntatge

Comenceu intercalant els servomotors entre les làmines d’acrílic que vam imprimir a l’últim pas. parar atenció a passar els cables i agrupar-los correctament per a més endavant. A continuació, coleu / cinteu en calent / monteu els separadors curts a la placa superior acrílica de les vores curtes del polígon hexagonal, tal com es mostra més amunt. Recordeu afegir una mica d’espaiat entre els separadors.

Muntar les juntes de boles, tingueu en compte que han de tenir la mateixa longitud. Col·loqueu les articulacions de boles als servocorns inclosos amb el servomotor amb cargols autoforats, utilitzeu un espai adequat perquè les articulacions de bola tinguin un rang complet de llibertat. Es mostra a la part superior.

Finalment, fixeu l’altre costat del mecanisme de la bola a les separacions de l’acrílic amb cargols normals inclosos al paquet de la bola. A continuació, afegiu els servocorns als servos de manera que formin un angle de 90 graus cap a l'interior quan el servo estigui en posició zero, ajusteu les articulacions de boles i els servocorns en conseqüència. Podeu utilitzar un telèfon per veure si la plataforma està anivellada, tal com es mostra a la part superior.

Pas 3: electrònica

Comenceu fixant cables de pont als servocables, m'agrada utilitzar el color corresponent perquè semblin més nets. Connecteu el 5v i el GND a la placa de configuració i el pin de senyal (pwn) a l’Arduino Uno als pins 3, 5, 6, 9, 10, 11. Afegiu botons a la placa de configuració, amb un cable a 5v, una resistència a GND a l’altra banda i un cable de senyal que va a un pin digital de l’Arduino. Aquests controlaran les ordres de configuració de la plataforma. Continueu connectant un mòdul de palanca de control, 5v i GND a la placa de sortida, sortida X i Y a entrades analògiques. Aquest és el control principal del joystick de la plataforma.

Retireu un cable USB, prenent els cables d’alimentació i GND i connecteu-los a cables de pont, que es connecten als pins d’alimentació de la placa. Aquest USB alimentarà el sistema des d’un banc d’energia. Afegiu condensadors variats a la tira d’alimentació de la placa de paret, teniu en compte els pins positius i negatius. Aquests condensadors ajuden a funcionar els servos perquè treuen molta intensitat i els condensadors es carreguen i generaran impulsos per ajudar-ho.

Pas 4: Programació

No aprofundiré en l’aspecte de la programació d’aquest projecte perquè les possibilitats són infinites, però hauríeu de començar movent els braços del servo i obtenir una idea de com articular la plataforma i establir els servos en diferents posicions a través de l’Arduino. descobreix encara més maneres de controlar la plataforma.

Pas 5: Enhorabona

Acabeu de construir la vostra plataforma Stewart! Bona sort! Les possibilitats són infinites!