Orqa nuri bor. Umuman olganda, robot 6 ta servomotorda ishlaydi. Mexanik qismni yaratish uchun ikki millimetr qalinlikdagi akril ishlatilgan. Tripod ishlab chiqarish uchun asos diskoteka to'pidan olingan, unga bitta dvigatel o'rnatilgan.

Robot Arduino platasida ishlaydi. Quvvat manbai sifatida kompyuter bloki ishlatiladi.

Materiallar va asboblar:
- 6 ta servomotor;
- 2 mm qalinlikdagi akril (va 4 mm qalinlikdagi boshqa kichik bo'lak);
- tripod (tayanch yaratish uchun);
- hc-sr04 tipidagi ultratovushli masofa sensori;
- Arduino Uno boshqaruvchisi;
- quvvat boshqaruvchisi (mustaqil ravishda ishlab chiqariladi);
- kompyuterdan quvvat manbai;
- kompyuter (Arduino dasturlash uchun zarur);
- simlar, asboblar va boshqalar.

Ishlab chiqarish jarayoni:

Birinchi qadam. Robotning mexanik qismini yig'ish
Mexanik qismni yig'ish juda oson. Servo vosita yordamida ikkita akril bo'lak ulanishi kerak. Boshqa ikkita havola ham xuddi shunday tarzda bog'langan. Tutqichga kelsak, uni onlayn sotib olish yaxshidir. Barcha elementlar vintlar bilan mahkamlanadi.

Birinchi qismning uzunligi taxminan 19 sm, ikkinchisi esa taxminan 17,5 sm.Old havolaning uzunligi 5,5 sm.Qolgan elementlarga kelsak, ularning o'lchamlari sizning xohishingiz bilan tanlanadi.

Mexanik qo'lning tagida burilish burchagi 180 daraja bo'lishi kerak, shuning uchun pastdan servo vosita o'rnatilishi kerak. Bizning holatda, uni diskoteka to'pi ichiga o'rnatish kerak. Robot allaqachon servomotorga o'rnatilgan.

Ultrasonik sensorni o'rnatish uchun sizga 2 sm qalinlikdagi akril bo'lagi kerak bo'ladi.

Tutqichni o'rnatish uchun sizga bir nechta vintlardek va servomotor kerak bo'ladi. Rokerni servomotordan olishingiz va uni tutqichga mos kelguncha qisqartirishingiz kerak. Keyin ikkita kichik vintni mahkamlashingiz mumkin. O'rnatishdan so'ng, servomotorni o'ta chapga burish kerak va tutqich lablarini birlashtirish kerak.

Endi servomotor 4 ta murvatga o'rnatiladi, shu bilan birga uning o'ta chap holatidadir va lablar birlashtirilganligini ta'minlash muhimdir.
Endi servo plataga ulanishi mumkin va tutqichning ishlashini tekshiring.

Ikkinchi qadam. Robot yoritish
Robotni yanada qiziqarli qilish uchun uni orqadan yoritish mumkin. Bu turli rangdagi LEDlar yordamida amalga oshiriladi.

Uchinchi qadam. Elektron qismni ulash
Robotning asosiy boshqaruvchisi Arduino platasi hisoblanadi. Quvvat manbai sifatida kompyuter bloki ishlatiladi, uning chiqishlarida 5 volt kuchlanish topilishi kerak. Agar siz qizil va qora simlardagi kuchlanishni multimetr bilan o'lchasangiz bo'lishi kerak. Bu kuchlanish servomotorlar va masofa sensorini quvvatlantirish uchun kerak. Blokning sariq va qora simlari allaqachon 12 voltni ishlab chiqaradi, ular Arduino ishlashi uchun kerak.

Servolar uchun siz beshta ulagich qilishingiz kerak. Biz 5V ni musbat, salbiy esa erga ulaymiz. Masofa sensori xuddi shu tarzda ulanadi.

Doskada LED quvvat ko'rsatkichi ham mavjud. Uni ulash uchun + 5V va tuproq o'rtasida 100 ohm qarshilik ishlatiladi.

Servolarning chiqishlari Arduino-dagi PWM chiqishlariga ulanadi. Doskadagi bunday pinlar "~" belgisi bilan ko'rsatilgan. Ultrasonik masofa sensoriga kelsak, u 6 va 7-pinlarga ulanishi mumkin. LED erga va 13-pinga ulangan.

Endi siz dasturlashni boshlashingiz mumkin. USB orqali ulanishdan oldin, quvvat to'liq o'chirilganligiga ishonch hosil qilishingiz kerak. Dasturni sinab ko'rishda robotning quvvati ham o'chirilishi kerak. Agar bu bajarilmasa, kontroller USB dan 5V va quvvat manbaidan 12V oladi.

Diagrammada siz servomotorlarni boshqarish uchun potansiyometrlar qo'shilganligini ko'rishingiz mumkin. Ular robotning zaruriy komponenti emas, lekin taklif qilingan kod ularsiz ishlamaydi. Potensiometrlar 0,1,2,3 va 4-pinlarga ulangan.

O'chirishda R1 rezistori mavjud, uni 100 kŌ potansiyometr bilan almashtirish mumkin. Bu sizga yorqinlikni qo'lda sozlash imkonini beradi. R2 rezistorlariga kelsak, ularning qiymati 118 ohm.

Bu erda ishlatilgan asosiy tugunlar ro'yxati:
- 7 ta LED;
- R2 - 118 Ohm qarshilik;
- R1 - 100 kOm qarshilik;
- almashtirish;
- fotorezistor;
- bc547 tranzistor.

To'rtinchi qadam. Dasturlash va robotning birinchi ishga tushirilishi
Robotni boshqarish uchun 5 ta potansiyometr ishlatilgan. Bunday sxemani bitta potansiyometr va ikkita joystik bilan almashtirish juda realdir. Potansiyometrni qanday ulash oldingi bosqichda ko'rsatilgan. Eskizni o'rnatgandan so'ng, robot sinovdan o'tkazilishi mumkin.

Robotning dastlabki sinovlari o‘rnatilgan futuba s3003 tipidagi servomotorlar robot uchun kuchsiz ekanligini ko‘rsatdi. Ular faqat qo'lni burish yoki ushlash uchun ishlatilishi mumkin. Buning o'rniga muallif mg995 dvigatellarini o'rnatdi. Ideal variant mg946 dvigatellari bo'ladi.

Ushbu maqola yangi boshlanuvchilar uchun Arduino bilan dasturlashtirilgan robot qo'llarini yaratish uchun kirish qo'llanmasidir. Kontseptsiya shundan iboratki, robot qo‘l loyihasi arzon va qurilishi oson bo‘ladi. Biz optimallashtirish mumkin bo'lgan va kerak bo'lgan kodli oddiy prototipni yig'amiz, bu siz uchun robototexnika sohasida ajoyib boshlanish bo'ladi. Arduino roboti buzilgan joystik tomonidan boshqariladi va siz ko'rsatgan harakatlar ketma-ketligini takrorlash uchun dasturlashtirilishi mumkin. Agar siz dasturlashni yaxshi bilmasangiz, unda siz loyihani apparatni yig'ish bo'yicha trening sifatida qabul qilishingiz, unga mening kodimni yuklashingiz va unga asoslangan asosiy bilimlarni olishingiz mumkin. Shunga qaramay, loyiha juda oddiy.

Videoda - mening robotim bilan demo.

1-qadam: Materiallar ro'yxati

Bizga kerak bo'ladi:

1. Arduino taxtasi. Men Uno-dan foydalandim, lekin har qanday nav ham ishni teng darajada yaxshi bajaradi.
2. Servolar, siz topadigan eng arzon 4 ta.
3. Siz tanlagan uy-joy materiallari. Yog'och, plastmassa, metall, karton mos keladi. Mening loyiham eski daftardan qurilgan.
4. Agar siz PCB bilan bezovta qilishni xohlamasangiz, sizga non taxtasi kerak bo'ladi. Kichkina taxta mos keladi, jumperlar va quvvat manbai bilan variantlarni qidiring - ular juda arzon.
5. Qo'lning poydevori uchun biror narsa - men kofe qutisini ishlatganman, bu eng yaxshi variant emas, lekin kvartirada hamma narsani topdim.
6. Qo'l mexanizmi uchun nozik ip va teshik qilish uchun igna.
7. Har bir narsani ushlab turish uchun elim va yopishqoq lenta. Yopishqoq lenta va issiq elim bilan birga ushlab bo'lmaydigan narsa yo'q.
8. 10K uchta rezistor. Agar sizda rezistorlar bo'lmasa, unda bunday holatlar uchun kodda vaqtinchalik echim mavjud, ammo eng yaxshi variant rezistorlarni sotib olishdir.

2-qadam: Hammasi qanday ishlaydi

Ilova qilingan rasmda qo'lning printsipi ko'rsatilgan. Men ham hamma narsani so'z bilan tushuntiraman. Qo'lning ikki qismi ingichka ip bilan bog'langan. Ipning o'rtasi qo'l servosiga ulangan. Servo ipni tortganda, qo'l siqiladi. Men qo'lni sharikli qalam buloq bilan o'rnatdim, lekin agar sizda moslashuvchan material bo'lsa, undan foydalanishingiz mumkin.

3-qadam: Joystikni o'zgartiring

Agar siz qo'l mexanizmini yig'ishni tugatgan bo'lsangiz, men joystik qismiga o'taman.

Loyiha uchun eski joystik ishlatilgan, ammo printsipial jihatdan tugmalari bo'lgan har qanday qurilma ishlaydi. Analog tugmalar (qo'ziqorinlar) servolarni boshqarish uchun ishlatiladi, chunki ular asosan potansiyometrlardir. Agar sizda joystik bo'lmasa, siz uchta oddiy potansiyometrdan foydalanishingiz mumkin, lekin agar siz men kabi eski joystikni o'z qo'llaringiz bilan o'zgartirsangiz, unda siz nima qilishingiz kerak.

Men potensiometrlarni non paneliga uladim, ularning har birida uchta terminal bor. Ulardan biri GND ga, ikkinchisi Arduinoda +5V ga, o'rtasi esa kirishga ulanishi kerak, biz buni keyinroq aniqlaymiz. Biz chap potansiyometrda Y o'qini ishlatmaymiz, shuning uchun bizga faqat joystik ustidagi potensiometr kerak bo'ladi.

Kalitlarga kelsak, uning bir uchiga +5V ni, boshqa uchiga esa boshqa Arduino kirishiga o'tadigan simni ulang. Mening joystikim barcha kalitlarga umumiy +5V chiziqqa ega. Men faqat 2 tugmani uladim, lekin kerak bo'lganda boshqasini uladim.

Chipga o'tadigan simlarni kesish ham muhim (joystikdagi qora doira). Yuqoridagilarning barchasini bajarganingizdan so'ng, siz simlarni ulashni boshlashingiz mumkin.

4-qadam: Qurilmamizni ulash

Suratda qurilmaning elektr simlari ko'rsatilgan. Potensiometrlar joystikdagi tutqichlardir. Tirsak - o'ng Y o'qi, asos - o'ng X o'qi, elka - chap X o'qi. Agar siz servolarning yo'nalishini o'zgartirmoqchi bo'lsangiz, tegishli potansiyometrda +5V va GND simlarini almashtiring.

5-qadam: Kodni yuklab olish

Ushbu nuqtada biz biriktirilgan kodni kompyuterga yuklab olishimiz va keyin uni Arduino-ga yuklashimiz kerak.

Eslatma: agar siz avval Arduino-ga kod yuklagan bo'lsangiz, bu bosqichni o'tkazib yuboring - siz yangi hech narsa o'rganmaysiz.

1. Arduino IDE-ni oching va kodni unga joylashtiring
2. Asboblar/Boshqalar oynasida taxtangizni tanlang
3. Asboblar/Serial portda platangiz ulangan portni tanlang. Katta ehtimol bilan, tanlov bitta elementdan iborat bo'ladi.
4. Yuklash tugmasini bosing.

Siz servolarning diapazonini o'zgartirishingiz mumkin, kodda men buni qanday qilish haqida eslatma qoldirdim. Ehtimol, kod muammosiz ishlaydi, siz faqat qo'l servo parametrini o'zgartirishingiz kerak bo'ladi. Ushbu sozlama ipni qanday o'rnatganingizga bog'liq, shuning uchun men uni to'g'ri qilishni maslahat beraman.

Agar siz rezistorlardan foydalanmasangiz, men bu haqda eslatma qoldirgan joydagi kodni o'zgartirishingiz kerak bo'ladi.

Fayllar

6-qadam: Loyihani boshlash

Robot joystikdagi harakatlar orqali boshqariladi, qo'l tugmasi yordamida qo'l siqiladi va ochiladi. Videoda hamma narsa haqiqiy hayotda qanday ishlashi ko'rsatilgan.

Qo'lni dasturlashning bir usuli:

1. Arduino IDE-da Serial Monitorni oching, bu jarayonni kuzatishni osonlashtiradi.
2. Saqlash tugmasini bosish orqali boshlang'ich pozitsiyasini saqlang.
3. Bir vaqtning o'zida faqat bitta servo harakatlantiring, masalan, Elkangizni yuqoriga ko'taring va saqlash tugmasini bosing.
4. Qo'lni faqat qadamda faollashtiring va keyin saqlash tugmasini bosib saqlang. O'chirish, shuningdek, saqlash tugmasini bosish orqali alohida bosqichda amalga oshiriladi.
5. Buyruqlar ketma-ketligini tugatgandan so'ng, o'ynash tugmasini bosing, robot boshlang'ich pozitsiyasiga o'tadi va keyin harakatlana boshlaydi.
6. Agar siz uni to'xtatmoqchi bo'lsangiz, kabelni ajratib oling yoki Arduino platasidagi reset tugmasini bosing.

Agar siz hamma narsani to'g'ri qilsangiz, natija shunga o'xshash bo'ladi!

Umid qilamanki, dars siz uchun foydali bo'ldi!

Salom Geektimes!

uFactory kompaniyasining uArm loyihasi ikki yildan ko'proq vaqt oldin kickstarterda mablag' to'plagan. Ular boshidanoq bu ochiq loyiha bo'lishini aytishgan, ammo kompaniya tugagandan so'ng darhol manba kodini yuklashga shoshilishmagan. Men shunchaki pleksiglasni ularning chizmalariga ko'ra kesib tashlamoqchi edim va tamom, lekin manba kodlari yo'qligi va yaqin kelajakda bu ko'zda tutilmaganligi sababli, dizaynni fotosuratlardan takrorlashni boshladim.

Endi mening robot qo'lim quyidagicha ko'rinadi:

Ikki yil ichida asta-sekin ishlab, men to'rtta versiyani yaratishga muvaffaq bo'ldim va katta tajribaga ega bo'ldim. Tavsif, loyiha tarixi va barcha loyiha fayllarini kesish ostida topishingiz mumkin.

sinov va xato

Men chizmalar ustida ishlay boshlaganimda, men uArmni nafaqat takrorlashni, balki uni yaxshilashni xohlardim. Menimcha, mening sharoitimda podshipniklarsiz qilish mumkin edi. Menga elektronikaning butun qo'l bilan aylanishi va menteşenin pastki qismining dizaynini soddalashtirmoqchi bo'lganligi ham yoqmadi. Bundan tashqari, men darhol uni biroz kamroq chizishni boshladim.

Ushbu kirishlar bilan men birinchi versiyani chizdim. Afsuski, menda manipulyatorning o'sha versiyasining fotosuratlari yo'q edi (u sariq rangda qilingan). Undagi xatolar shunchaki epik edi. Birinchidan, yig'ish deyarli mumkin emas edi. Qoidaga ko'ra, manipulyatordan oldin chizgan mexanika juda oddiy edi va men yig'ish jarayoni haqida o'ylashim shart emas edi. Lekin shunga qaramay, men uni yig'ib, yugurishga harakat qildim va qo'lim zo'rg'a qimirlamadi! Barcha qismlar vintlar atrofida aylanardi va agar men ularni kamroq o'yin bo'lishi uchun mahkamlab qo'ysam, u harakatlana olmadi. Agar men uni harakatlanishi uchun bo'shatib qo'ysam, aql bovar qilmaydigan zarba paydo bo'ldi. Natijada, kontseptsiya hatto uch kun ham yashamadi. Va men manipulyatorning ikkinchi versiyasi ustida ishlay boshladim.

Qizil allaqachon ish uchun juda mos edi. U odatda yig'iladi va moylash bilan harakatlana oladi. Men unda dasturiy ta'minotni sinab ko'rishga muvaffaq bo'ldim, ammo shunga qaramay, rulmanlarning etishmasligi va turli novdalarda katta yo'qotishlar uni juda zaif qildi.

Keyin men bir muncha vaqt loyihadan voz kechdim, lekin tez orada uni xayolimga keltirishga qaror qildim. Men yanada kuchli va ommabop servolardan foydalanishga, hajmini oshirishga va rulmanlar qo'shishga qaror qildim. Va men hamma narsani birdaniga mukammal qilishga urinmaslikka qaror qildim. Men chiroyli juftlarni chizmasdan, shoshilinch ravishda chizmalarni chizdim va shaffof plexiglassdan kesishni buyurdim. Olingan manipulyatorda men yig'ish jarayonini tuzatishga muvaffaq bo'ldim, qo'shimcha mustahkamlashga muhtoj bo'lgan joylarni aniqladim va rulmanlardan qanday foydalanishni o'rgandim.

Shaffof manipulyator bilan yuragimga qadar o'ynagach, oxirgi oq variantni chizish uchun o'tirdim. Shunday qilib, endi barcha mexanika to'liq tuzatildi, menga mos keladi va men ushbu dizayndagi boshqa hech narsani o'zgartirishni xohlamasligimni e'lon qilishga tayyorman:

UArm loyihasiga tubdan yangi hech narsa keltira olmaganim meni tushkunlikka soladi. Yakuniy versiyani chizishni boshlaganimda, ular allaqachon GrabCad-da 3D modellarni ishlab chiqargan edi. Oxir-oqibat, men tirnoqni biroz soddalashtirdim, fayllarni qulay formatda tayyorladim va juda oddiy va standart komponentlardan foydalandim.

Manipulyatorning xususiyatlari

UArm paydo bo'lishidan oldin, ushbu sinfning ish stoli manipulyatorlari juda zerikarli ko'rinardi. Ularda umuman elektronika yo'q edi, yoki ular rezistorlar bilan qandaydir boshqaruvga ega edi yoki o'zlarining shaxsiy dasturiy ta'minotiga ega edilar. Ikkinchidan, ular odatda parallel menteşalar tizimiga ega emas edilar va ish paytida tutqichning o'zi o'z o'rnini o'zgartirdi. Agar biz manipulyatorimning barcha afzalliklarini to'plasak, biz juda uzun ro'yxatni olamiz:

1. Manipulyator tagida kuchli va og'ir dvigatellarni joylashtirishga, shuningdek tutqichni poydevorga parallel yoki perpendikulyar ushlab turishga imkon beruvchi novdalar tizimi
2. Pleksiglasdan sotib olish yoki kesish oson bo'lgan oddiy komponentlar to'plami
3. Manipulyatorning deyarli barcha tugunlarida rulmanlar
4. Oson yig'ish. Bu haqiqatan ham qiyin vazifa bo'lib chiqdi. Baza yig'ish jarayoni haqida o'ylash ayniqsa qiyin edi
5. Tutqich holatini 90 darajaga o'zgartirish mumkin
6. Ochiq manba va hujjatlar. Hammasi mavjud formatlarda tayyorlanadi. Men 3D modellar, kesish fayllari, materiallar ro'yxati, elektronika va dasturiy ta'minot uchun yuklab olish havolalarini beraman
7. Arduino bilan mos keladi. Arduinoning ko'plab muxoliflari bor, lekin men bu auditoriyani kengaytirish imkoniyati deb o'ylayman. Professionallar o'z dasturlarini C tilida osongina yozishlari mumkin - bu Atmel'dan oddiy kontroller!

Mexanika

Yig'ish uchun 5 mm pleksiglasdan qismlarni kesish kerak:

Bu qismlarni kesib tashlaganim uchun mendan taxminan 10 dollar undirishdi.

Baza katta rulmanga o'rnatiladi:

Bazani yig'ish jarayoni nuqtai nazaridan o'ylash ayniqsa qiyin edi, lekin men uArm muhandislariga qaradim. Tebranadigan stullar diametri 6 mm bo'lgan pin ustiga o'tiradi. Shuni ta'kidlash kerakki, mening tirsagimning surish kuchi U shaklidagi ushlagichga, uFactory uchun esa L shaklidagi ushlagichga tayanadi. Farq nima ekanligini tushuntirish qiyin, lekin men yaxshiroq qildim deb o'ylayman.

Qo'lga olish alohida yig'iladi. U o'z o'qi atrofida aylanishi mumkin. Panjaning o'zi to'g'ridan-to'g'ri motor miliga o'tiradi:

Maqolaning oxirida men fotosuratlardagi o'ta batafsil montaj ko'rsatmalariga havola beraman. Agar sizga kerak bo'lgan hamma narsa qo'lda bo'lsa, bir necha soat ichida siz hamma narsani ishonchli tarzda burishingiz mumkin. Men SketchUp bepul dasturida 3D modelni ham tayyorladim. Siz uni yuklab olishingiz, burishingiz va nima va qanday yig'ilganini ko'rishingiz mumkin.

Elektronika

Qo'lning ishlashi uchun sizga beshta servoni Arduinoga ulash va ularni yaxshi manbadan quvvatlantirish kifoya. uArm qandaydir qayta aloqa dvigatellariga ega. Men tutqichni boshqarish uchun uchta oddiy MG995 motorini va ikkita kichik metall tishli dvigatelni etkazib berdim.

Bu erda mening hikoyam oldingi loyihalar bilan chambarchas bog'liq. Bir muncha vaqtdan beri men Arduino dasturlashni o'rgatishni boshladim va hatto bu maqsadda o'z Arduino-mos taxtamni tayyorladim. Boshqa tomondan, bir marta men taxtalarni arzon qilish imkoniyatiga ega bo'ldim (bu haqda men ham yozganman). Oxir-oqibat, men manipulyatorni boshqarish uchun o'zimning Arduino-mos keladigan platamdan va maxsus qalqondan foydalanganim bilan yakunlandi.

Bu qalqon aslida juda oddiy. Unda to'rtta o'zgaruvchan rezistor, ikkita tugma, beshta servo ulagich va quvvat ulagichi mavjud. Bu nosozliklarni tuzatish nuqtai nazaridan juda qulay. Siz sinov eskizini yuklashingiz va boshqarish uchun qandaydir makro yoki shunga o'xshash narsalarni yozishingiz mumkin. Shuningdek, maqolaning oxirida taxta faylini yuklab olish uchun havolani beraman, lekin u teshik qoplamasi bilan ishlab chiqarish uchun tayyorlangan, shuning uchun u uy ishlab chiqarish uchun juda mos kelmaydi.

Dasturlash

Eng qiziqarli narsa - manipulyatorni kompyuterdan boshqarish. uArm-da manipulyatorni boshqarish uchun qulay dastur va u bilan ishlash protokoli mavjud. Kompyuter COM portiga 11 bayt yuboradi. Birinchisi har doim 0xFF, ikkinchisi 0xAA, qolganlari esa servo signaldir. Keyinchalik, bu ma'lumotlar normallashtiriladi va sinov uchun dvigatellarga beriladi. Menda raqamli I/U 9-12 ga ulangan servolar bor, lekin buni osongina o'zgartirish mumkin.

uArm-dan terminal dasturi sichqonchani boshqarishda beshta parametrni o'zgartirishga imkon beradi. Sichqonchani sirt ustida harakatlantirganda, manipulyatorning XY tekisligidagi holati o'zgaradi. G'ildirakni aylantiring - balandlikni o'zgartiring. LMB / RMB - tirnoqni siqish / ochish. RMB + g'ildirak - tutqichning aylanishi. Aslida juda qulay. Agar xohlasangiz, xuddi shu protokol yordamida manipulyator bilan aloqa qiladigan har qanday terminal dasturini yozishingiz mumkin.

Men bu erda eskizlarni bermayman - ularni maqolaning oxirida yuklab olishingiz mumkin.

Ish haqida video

Va nihoyat, manipulyatorning o'zi ishlashi haqida video. U sichqonchani, rezistorlarni va oldindan yozilgan dasturga muvofiq boshqarishni ko'rsatadi.

Havolalar

Plexiglas kesish fayllari, 3D modellar, xaridlar ro'yxati, taxtali chizmalar va dasturiy ta'minotni mening oxirida yuklab olish mumkin.

Ushbu loyiha ko'p darajali modulli vazifadir. Loyihaning birinchi bosqichi - qismlar to'plami sifatida taqdim etilgan robot qo'l modulini yig'ish. Vazifaning ikkinchi bosqichi IBM PC interfeysini qismlar to'plamidan ham yig'ish bo'ladi. Va nihoyat, vazifaning uchinchi bosqichi - ovozli boshqaruv modulini yaratish.

Robot qo'lini to'plamga kiritilgan qo'l boshqaruvi yordamida qo'lda boshqarish mumkin. Robot qo'lini yig'ilgan IBM PC interfeysi yoki ovozli boshqaruv moduli yordamida ham boshqarish mumkin. IBM PC interfeysi to'plami robotning harakatlarini IBM PC ishchi kompyuteri orqali boshqarish va dasturlash imkonini beradi. Ovozli boshqaruv moslamasi ovozli buyruqlar yordamida robotning qo‘lini boshqarish imkonini beradi.

Ushbu modullarning barchasi birgalikda eksperimentlar o'tkazish va avtomatlashtirilgan harakatlar ketma-ketligini dasturlash yoki hatto butunlay "simli" manipulyator qo'lini "jonlantirish" imkonini beradigan funktsional qurilmani tashkil qiladi.

Shaxsiy kompyuter interfeysi sizga manipulyator qo'lini shaxsiy kompyuter yordamida avtomatlashtirilgan harakatlar zanjiri uchun dasturlash yoki uni "jonlantirish" imkonini beradi. Qo'l boshqaruvchisi yoki Windows 95/98 dasturi yordamida qo'lni interaktiv tarzda boshqarishingiz mumkin bo'lgan variant ham mavjud. Qo'lning "animatsiyasi" dasturlashtirilgan avtomatlashtirilgan harakatlar zanjirining "ko'ngilochar" qismidir. Misol uchun, agar siz chaqaloq qo'lqopli qo'g'irchoqni manipulyator qo'liga qo'ysangiz va qurilmani kichik shou ko'rsatish uchun dasturlashtirsangiz, u holda siz elektron qo'g'irchoqni "jonlantirish" uchun dasturlashtirasiz. Avtomatlashtirilgan harakatlarni dasturlash sanoat va ko'ngilochar sanoatda keng qo'llaniladi.

Sanoatda eng ko'p qo'llaniladigan robot - bu robot qo'li. Robot qo'li juda moslashuvchan vositadir, chunki qo'l manipulyatorining so'nggi segmenti ma'lum bir vazifa yoki ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan mos vosita bo'lishi mumkin. Misol uchun, bo'g'imli payvandlash qo'li nuqtali payvandlash uchun ishlatilishi mumkin, purkagichdan turli qismlar va agregatlarni bo'yash uchun foydalanish mumkin, ushlagich esa narsalarni qisish va ushlab turish uchun ishlatilishi mumkin.

Shunday qilib, biz ko'rib turganimizdek, robot qo'li juda ko'p foydali funktsiyalarni bajaradi va turli jarayonlarni o'rganish uchun ideal vosita bo'lib xizmat qilishi mumkin. Biroq, robot qo'lni noldan yaratish juda qiyin. Tayyor to'plamning tafsilotlaridan qo'lni yig'ish ancha oson. OWI ko'plab elektronika distribyutorlarida mavjud bo'lgan juda yaxshi manipulyator qo'l to'plamlarini sotadi (ushbu bobning oxiridagi qismlar ro'yxatiga qarang). Interfeysdan foydalanib, siz yig'ilgan manipulyator qo'lini ishlaydigan kompyuterning printer portiga ulashingiz mumkin. Ish kompyuteringiz sifatida DOS yoki Windows 95/98 ni qo'llab-quvvatlaydigan IBM PC seriyali yoki mos keluvchi mashinadan foydalanishingiz mumkin.

Kompyuterning printer portiga ulangandan so'ng, robot qo'lni kompyuterdan interaktiv yoki dasturiy tarzda boshqarish mumkin. Interaktiv rejimda qo'l bilan boshqarish juda oddiy. Buning uchun robotga ma'lum bir harakatni bajarish uchun buyruq yuborish uchun funktsiya tugmalaridan birini bosing. Tugmani ikkinchi marta bosish buyruqni tugatadi.

Avtomatlashtirilgan harakatlar zanjirini dasturlash ham qiyin emas. Dastur rejimiga kirish uchun avval dastur tugmasini bosing. Ushbu rejimda qo'l yuqorida tavsiflanganidek ishlaydi, ammo qo'shimcha ravishda har bir funktsiya va uning harakat vaqti skript faylida o'rnatiladi. Skript fayli pauzalarni o'z ichiga olgan 99 tagacha turli funktsiyalarni o'z ichiga olishi mumkin. Skript faylining o'zi 99 marta takrorlanishi mumkin. Har xil skript-fayllarni yozib olish sizga kompyuter tomonidan boshqariladigan avtomatlashtirilgan harakatlar ketma-ketligi bilan tajriba o'tkazish va qo'lni "jonlantirish" imkonini beradi. Windows 95/98 ostida dastur bilan ishlash quyida batafsilroq tavsiflanadi. Windows dasturi robot qo'l interfeysi to'plamiga kiritilgan yoki Internetdan http://www.imagesco.com bepul yuklab olish mumkin.

Windows dasturiga qo'shimcha ravishda qo'lni BASIC yoki QBASIC yordamida boshqarish mumkin. DOS darajasidagi dastur interfeys to'plamiga kiritilgan floppi disklarda joylashgan. Shu bilan birga, DOS dasturi faqat klaviatura yordamida interaktiv boshqarish imkonini beradi (Disketalardan birida BASIC dasturining chop etilishiga qarang). DOS darajasidagi dastur skript fayllarini yaratishga ruxsat bermaydi. Biroq, agar sizda BASIC dasturlash tajribangiz bo'lsa, u holda manipulyator qo'lining harakatlar ketma-ketligi Windows dasturida ishlatiladigan skript fayli bilan bir xil tarzda dasturlashtirilishi mumkin. Harakatlar ketma-ketligi ko'plab "jonlantirilgan" robotlarda bo'lgani kabi takrorlanishi mumkin.

Robotik qo'l

Manipulyator qo'li (15.1-rasmga qarang) uch darajadagi harakat erkinligiga ega. Tirsak bo'g'imi vertikal ravishda yuqoriga va pastga taxminan 135 ° yoy bo'ylab harakatlanishi mumkin. Yelkaning "bo'g'imi" tutqichni taxminan 120 ° yoy bo'ylab oldinga va orqaga siljitadi. Qo'lni soat yo'nalishi bo'yicha yoki teskari yo'nalishda taxminan 350 ° burchak ostida aylantirish mumkin. Robot qo'l ushlagichi diametri 5 sm gacha bo'lgan narsalarni olishi va ushlab turishi va bilak bo'g'imida taxminan 340 ° ga aylanishi mumkin.

Guruch. 15.1. Robot qo'lining harakatlari va burilishlarining kinematik sxemasi

OWI Robotic Arm Trainer qo'lni quvvatlantirish uchun beshta miniatyura DC motoridan foydalangan. Dvigatellar simlar bilan qo'lda boshqarishni ta'minlaydi. Ushbu "simli" boshqaruv robot harakatining har bir funktsiyasi (ya'ni, mos keladigan motorning ishlashi) alohida simlar (kuchlanishni qo'llash) tomonidan boshqarilishini anglatadi. Beshta DC motorning har biri o'z qo'l harakatini boshqaradi. Simli boshqaruv sizga elektr signallariga to'g'ridan-to'g'ri javob beradigan qo'l boshqaruv blokini yaratishga imkon beradi. Bu printer portiga ulanadigan robot qo'li interfeysi tartibini soddalashtiradi.

Qo'l engil plastikdan qilingan. Asosiy yukni ko'taruvchi qismlarning ko'pchiligi ham plastmassadan tayyorlangan. Qo'l dizaynida ishlatiladigan DC motorlar miniatyura, yuqori tezlikli, past momentli motorlardir. Torkni oshirish uchun har bir vosita vites qutisiga ulangan. Dvigatellar vites qutilari bilan birga manipulyator qo'lining tuzilishi ichiga o'rnatiladi. Vites qutisi momentni oshirsa-da, robot qo'li etarlicha og'ir narsalarni ko'tarolmaydi yoki ko'tarolmaydi. Tavsiya etilgan maksimal ruxsat etilgan ko'tarish og'irligi 130 g.

Robot qo'llari to'plami va uning komponentlari 15.2 va 15.3-rasmlarda ko'rsatilgan.

Guruch. 15.2. Robot qo'l to'plami

Guruch. 15.3. Yig'ishdan oldin vites qutisi

Dvigatelni boshqarish printsipi

Sim orqali boshqarish qanday ishlashini tushunish uchun, keling, raqamli signal bitta shahar motorining ishlashini qanday boshqarishini ko'rib chiqaylik. Dvigatelni boshqarish uchun ikkita qo'shimcha tranzistorlar talab qilinadi. Bir tranzistor mos ravishda PNP tipidagi o'tkazuvchanlikka ega, ikkinchisi esa NPN tipidagi o'tkazuvchanlikka ega. Har bir tranzistor elektron kalit kabi ishlaydi, doimiy vosita orqali oqim oqimini boshqaradi. Transistorlarning har biri tomonidan boshqariladigan oqim oqimining yo'nalishlari qarama-qarshidir. Oqim yo'nalishi motorning aylanish yo'nalishini mos ravishda soat yo'nalishi bo'yicha yoki soat sohasi farqli ravishda belgilaydi. Shaklda. 15.4-rasmda interfeysni yaratishdan oldin yig'ishingiz mumkin bo'lgan sinov sxemasi ko'rsatilgan. E'tibor bering, ikkala tranzistor o'chirilgan bo'lsa, vosita o'chirilgan. Bir vaqtning o'zida faqat bitta tranzistor yoqilgan bo'lishi kerak. Agar biron bir nuqtada ikkala tranzistor ham tasodifan yoqilsa, bu qisqa tutashuvga olib keladi. Har bir dvigatel shunga o'xshash tarzda ishlaydigan ikkita interfeysli tranzistorlar tomonidan boshqariladi.

Guruch. 15.4. Tekshirish diagrammasi

Kompyuter interfeysi dizayni

Kompyuter interfeysi diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 15.5. Kompyuter interfeysi qismlari to'plami bosilgan elektron platani o'z ichiga oladi, uning qismlari joylashuvi rasmda ko'rsatilgan. 15.6.

Guruch. 15.5. Kompyuter interfeysining sxematik diagrammasi

Guruch. 15.6. Kompyuter interfeysi qismlarining joylashuvi

Avvalo, siz bosilgan elektron plataning yon tomonini aniqlashingiz kerak. O'rnatish tomonida rezistorlar, tranzistorlar, diodlar, IC va DB25 ulagichini ifodalash uchun oq chiziqlar chizilgan. Barcha qismlar taxtaga o'rnatish tomonidan kiritilgan.

Umumiy eslatma: Qismni tenglikni o'tkazgichlariga lehimlagandan so'ng, chop etilgan tomondan haddan tashqari uzun simlarni olib tashlang. Qismlarni o'rnatishda ma'lum bir ketma-ketlikni kuzatish juda qulay. Birinchidan, R1-R10 bilan belgilangan 100 kŌ rezistorlarni (rangli halqalar: jigarrang, qora, sariq, oltin yoki kumush) o'rnating. Keyin 5 ta D1-D5 diodlarini o'rnatib, diodlardagi qora chiziq tenglikni o'rnatish tomonida belgilangan oq chiziqlar bilan ko'rsatilganidek, DB25 ulagichiga qarama-qarshi ekanligiga ishonch hosil qiling. Keyin R11 va R13 etiketli 15 kŌ rezistorlarni (rangli jigarrang, yashil, to'q sariq, oltin yoki kumush) o'rnating. R12 holatida qizil LEDni taxtaga lehimlang. LEDning anoti + belgisi bilan belgilangan R12 uchun teshikka mos keladi. Keyin 14 va 20 pinli rozetkalarni U1 va U2 IClar ostiga o'rnating. DB25 burchakli ulagichni o'rnating va lehimlang. Ulagich pinlarini taxtaga juda ko'p kuch bilan surishga urinmang, bu erda faqat aniqlik talab qilinadi. Agar kerak bo'lsa, ulagichni muloyimlik bilan silkiting, pin oyoqlarini burishdan ehtiyot bo'ling. Slaydli kalitni ulang va 7805 kuchlanish regulyatorini yozing.To'rt bo'lak simni kerakli uzunlikdagi kesib oling va kalitning yuqori qismini lehimlang. Rasmda ko'rsatilganidek, simlar tartibini saqlang. TIP 120 va TIP 125 tranzistorlarini joylashtiring va lehimlang Nihoyat, 8 pinli rozetka va 75 mm ulash kabelini lehimlang. Baza eng uzun terminallar yuqoriga qaraydigan qilib o'rnatiladi. Ikkita IC - 74LS373 va 74LS164 - mos keladigan rozetkalarga joylashtiring. IC ning qopqog'idagi kalit holati elektron platada oq chiziqlar bilan belgilangan kalitga mos kelishiga ishonch hosil qiling. Kengashda qo'shimcha qismlar uchun bo'sh joylar qolganligini payqagan bo'lishingiz mumkin. Bu joy tarmoq adapteri uchun. Shaklda. 15.7 o'rnatish tomondan tayyor interfeysning fotosuratini ko'rsatadi.

Guruch. 15.7. Kompyuter interfeysi yig'ilgan. Yuqoridan ko'rinish

Interfeys qanday ishlaydi

Manipulyator qo'lida beshta DC motor mavjud. Shunga ko'ra, har bir dvigatelni, shu jumladan aylanish yo'nalishini boshqarish uchun 10 ta kirish / chiqish avtobuslari kerak. IBM PC va mos keluvchi mashinalarning parallel (printer) porti faqat sakkizta I/U avtobusini o'z ichiga oladi. Robot qo'li interfeysida boshqaruv avtobuslari sonini ko'paytirish uchun ketma-ket parallel (SIPO) konvertori bo'lgan IC 74LS164 ishlatiladi. Seriyali kodni IC ga yuboradigan faqat ikkita parallel portli D0 va D1 avtobuslaridan foydalanib, biz sakkizta qo'shimcha I/U avtobusini olishimiz mumkin. Yuqorida aytib o'tilganidek, sakkizta I/U avtobusi yaratilishi mumkin, ammo bu interfeys ulardan beshtasini ishlatadi.

74LS164 IC ga ketma-ket kod kiritilganda, IC chiqishida mos keladigan parallel kod paydo bo'ladi. Agar 74LS164 ning chiqishlari boshqaruv tranzistorlarining kirishlariga to'g'ridan-to'g'ri ulangan bo'lsa, u holda manipulyator qo'lining individual funktsiyalari ketma-ket kodni yuborish bilan o'z vaqtida yoqiladi va o'chiriladi. Shubhasiz, bu holat qabul qilinishi mumkin emas. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun interfeys sxemasiga ikkinchi IC 74LS373 kiritiladi - boshqariladigan sakkiz kanalli elektron kalit.

74LS373 sakkiz kanalli o'zgartirgichda sakkizta kirish va sakkizta chiqish avtobuslari mavjud. Kirish avtobuslarida mavjud bo'lgan ikkilik ma'lumot IC ning mos keladigan chiqishlariga faqat ICga yoqish signali qo'llanilganda uzatiladi. Yoqish signali o'chirilgandan so'ng, chiqish avtobuslarining joriy holati saqlanadi (eslab qolinadi). Bunday holatda, IC ning kirishidagi signallar chiqish shinalarining holatiga ta'sir qilmaydi.

Ma'lumotlarning ketma-ket paketi 74LS164 ga yuborilgandan so'ng, parallel portning D2 pin 74LS373 ga yoqish signalini yuboradi. Bu sizga parallel koddagi ma'lumotlarni IC 74LS174 kirishidan uning chiqish avtobuslariga uzatish imkonini beradi. Chiqish shinalarining holati mos ravishda TIP 120 tranzistorlari tomonidan boshqariladi, ular o'z navbatida manipulyator qo'lining funktsiyalarini boshqaradi. Jarayon manipulyator qo'liga berilgan har bir yangi buyruq bilan takrorlanadi. D3-D7 parallel port avtobuslari TIP 125 tranzistorlarini bevosita boshqaradi.

Interfeysni manipulyator qo'liga ulash

Robot qo'l strukturaning tagida joylashgan to'rtta D-elementdan tashkil topgan 6 V quvvat manbai bilan quvvatlanadi. Kompyuter interfeysi ham shu 6V quvvat manbaidan quvvatlanadi.Quvvat manbai bipolyar bo‘lib ±3V kuchlanishlarni ta’minlaydi.Enterfeysga quvvat manipulyator bazasiga biriktirilgan sakkiz pinli Molex ulagichi orqali beriladi.

75 mm sakkiz simli Molex kabeli yordamida interfeysni manipulyator qo'liga ulang. Molex kabeli manipulyatorning tagida joylashgan ulagichga ulanadi (15.8-rasmga qarang). Ulagichning to'g'ri va ishonchli o'rnatilganligini tekshiring. Interfeys platasini kompyuterga ulash uchun 180 sm uzunlikdagi DB25 kabeli ishlatiladi, u to'plamga kiritilgan. Kabelning bir uchi printer portiga ulanadi. Boshqa uchi interfeys platasidagi DB25 ulagichiga ulanadi.

Guruch. 15.8. Kompyuter interfeysini robot qo'liga ulash

Aksariyat hollarda printer odatda printer portiga ulanadi. Har safar vilkadan foydalanmoqchi bo‘lganingizda ulagichlarni ulash va o‘chirish bilan bog‘liq qiyinchiliklarga yo‘l qo‘ymaslik uchun A/B Printer avtobusini yoqish/o‘chirish qutisini (DB25) xarid qilish yaxshi fikrdir. Manipulyator interfeysi ulagichini A kirishiga va printerni B kirishiga ulang. Endi siz kompyuterni printerga yoki interfeysga ulash uchun kalitdan foydalanishingiz mumkin.

Dasturni Windows 95 ostida o'rnatish

Floppy diskiga "Disk 1" yorlig'i bilan yozilgan 3,5 dyuymli floppi diskni joylashtiring va o'rnatuvchini (setup.exe) ishga tushiring. O'rnatuvchi qattiq diskingizda "Images" nomli katalog yaratadi va kerakli fayllarni shu katalogga ko'chiradi. Boshlash Menyuda Rasmlar belgisi paydo bo'ladi Dasturni ishga tushirish uchun boshlash menyusidagi Rasmlar belgisini bosing.

Windows 95 ostida dastur bilan ishlash

180 sm uzunlikdagi DB 25 kabelidan foydalanib interfeysni kompyuterning printer portiga ulang.Interfeysni manipulyator qo'lining tagiga ulang. Muayyan vaqtgacha interfeysni o'chirilgan holatda saqlang. Agar interfeys bu vaqtda yoqilgan bo'lsa, printer portida saqlangan ma'lumotlar manipulyator qo'lining harakatiga olib kelishi mumkin.

Boshlash menyusidagi Rasmlar belgisini ikki marta bosish orqali dasturni ishga tushiring. Dastur oynasi rasmda ko'rsatilgan. 15.9. Dastur ishlayotganida, interfeys platasidagi qizil LED miltillashi kerak. Eslatma: LED miltillay boshlashi uchun interfeysni yoqish shart emas. LEDning miltillash tezligi kompyuteringiz protsessorining tezligi bilan belgilanadi. LEDning miltillashi juda xira bo'lishi mumkin; Buni sezish uchun xonadagi yorug'likni o'chirishingiz va LEDni kuzatish uchun kaftlaringizni bir-biriga burishingiz kerak bo'lishi mumkin. Agar LED miltillamasa, dastur noto'g'ri port manziliga (LPT port) kirishi mumkin. Interfeysni boshqa port manziliga (LPT port) o'tkazish uchun ekranning yuqori o'ng burchagidagi Printer Port Options oynasiga o'ting. Boshqa variantni tanlang. Port manzilini to'g'ri o'rnatish LEDning miltillashiga olib keladi.

Guruch. 15.9. Windows ostida kompyuter interfeysi dasturining skrinshoti

LED miltillaganda Puuse belgisini bosing va shundan keyingina interfeysni yoqing. Tegishli funktsiya tugmachasini bosish manipulyator qo'lining javob harakatiga olib keladi. Qayta bosish harakatni to'xtatadi. Qo'lni boshqarish uchun funktsiya tugmalaridan foydalanish chaqiriladi interaktiv moda nazorati.

Skript faylini yaratish

Skript fayllari manipulyator qo'lining harakatlarini va avtomatlashtirilgan harakatlar ketma-ketligini dasturlash uchun ishlatiladi. Skript faylida manipulyator qo'lining harakatlarini boshqaruvchi vaqtinchalik buyruqlar ro'yxati mavjud. Skript faylini yaratish juda oson. Fayl yaratish uchun dastur tugmachasini bosing. Ushbu operatsiya sizga skript faylini "dasturlash" modasiga kirish imkonini beradi. Funktsiya tugmachalarini bosish orqali biz qo'l harakatlarini, biz allaqachon qilganimizdek, boshqaramiz, lekin buyruqlar ma'lumotlari ekranning pastki chap burchagida joylashgan sariq skript jadvalida qayd etiladi. Chap ustunda bittadan boshlab qadam raqami ko'rsatiladi va har bir yangi buyruq uchun u bittaga ko'payadi. Harakat turi (funktsiyasi) o'rta ustunda ko'rsatilgan. Funksiya tugmasi yana bir marta bosilganda harakatning bajarilishi to'xtaydi va uchinchi ustunda uning boshidan oxirigacha harakatni bajarish vaqtining qiymati ko'rsatiladi. Harakatning bajarilish vaqti chorak soniya aniqligi bilan ko'rsatilgan. Xuddi shu tarzda davom ettirgan holda, foydalanuvchi skript faylida 99 tagacha harakatni, shu jumladan vaqtdagi pauzalarni dasturlashi mumkin. Keyin skript fayli saqlanishi va keyinchalik istalgan katalogdan yuklanishi mumkin. Skript-fayl buyruqlarining bajarilishi 99 martagacha takrorlanishi mumkin, buning uchun Takrorlash oynasiga takrorlashlar sonini kiritish va Start tugmasini bosish kerak. Skript fayliga yozishni tugatish uchun Interaktiv tugmachani bosing. Ushbu buyruq kompyuterni interaktiv rejimga qaytaradi.

Ob'ektlarning "jonlanishi"

Skript fayllari harakatlarni kompyuterda avtomatlashtirish yoki ob'ektlarning "animatsiyasi" uchun ishlatilishi mumkin. Ob'ektlarning "animatsiyasi" holatida, boshqariladigan robot-mexanik "skelet" odatda tashqi qobiq bilan qoplangan va o'zi ko'rinmaydi. Bobning boshida tasvirlangan qo'lqopli qo'g'irchoqni eslaysizmi? Tashqi qobiq odam (qisman yoki to'liq), begona, hayvon, o'simlik, tosh va boshqa har qanday shaklda bo'lishi mumkin.

Ilova cheklovlari

Agar siz avtomatlashtirilgan harakatlar yoki ob'ektlarni "jonlantirish" bo'yicha professional darajaga erishmoqchi bo'lsangiz, unda, aytganda, brendni saqlab qolish uchun, istalgan vaqtda harakatlarni amalga oshirishda joylashishni aniqlash aniqligi 100% ga yaqin bo'lishi kerak.

Biroq, skript faylida qayd etilgan harakatlar ketma-ketligi takrorlanganda, manipulyator qo'lining holati (harakat namunasi) asl holatdan farq qilishini sezishingiz mumkin. Bu bir necha sabablarga ko'ra sodir bo'ladi. Qo'lning quvvat manbai batareyalari zaryadsizlanganda, shahar motorlariga beriladigan quvvatning kamayishi motorlarning moment va tezligining pasayishiga olib keladi. Shunday qilib, manipulyatorning harakatlanish uzunligi va ko'tarilgan yukning balandligi bir xil vaqt oralig'ida o'lik va "yangi" batareyalar uchun farq qiladi. Lekin sabab faqat bu emas. Stabillashtirilgan quvvat manbai bo'lsa ham, vosita mili tezligi o'zgarib turadi, chunki vosita tezligini boshqaruvchi yo'q. Har bir belgilangan vaqt uchun aylanishlar soni har safar bir oz farq qiladi. Bu har safar manipulyator qo'lining holati ham farqlanishiga olib keladi. Buning ustiga, vites qutisining viteslarida ma'lum bir teskari tebranish mavjud, bu ham hisobga olinmaydi. Biz bu erda batafsil ko'rib chiqqan ushbu omillarning barchasi ta'siri ostida, skript faylining takroriy buyruqlar siklini bajarishda, manipulyator qo'lining holati har safar bir oz farq qiladi.

Uy pozitsiyasini qidirish

Manipulyator qo'lining holatini kuzatuvchi qayta aloqa sxemasini qo'shish orqali qurilmaning ishlashini yaxshilashingiz mumkin. Ushbu ma'lumot manipulyatorning mutlaq holatini aniqlash uchun kompyuterga kiritilishi mumkin. Bunday pozitsion teskari aloqa tizimi bilan skript faylida yozilgan har bir buyruqlar ketma-ketligini bajarish boshida manipulyator qo'lining holatini bir xil nuqtaga o'rnatish mumkin.

Buning uchun ko'plab imkoniyatlar mavjud. Asosiy usullardan birida har bir nuqtada pozitsion nazorat ta'minlanmaydi. Buning o'rniga, dastlabki "boshlash" pozitsiyasiga mos keladigan chegara kalitlari to'plami ishlatiladi. Limit kalitlari faqat bitta pozitsiyani aniqlaydi - manipulyator "boshlash" holatiga kelganda. Buni amalga oshirish uchun siz chegara kalitlari (tugmachalari) ketma-ketligini shunday o'rnatishingiz kerakki, ular manipulyator u yoki bu yo'nalishda ekstremal holatga kelganda yopiladi. Misol uchun, manipulyator bazasida bitta chegara kaliti o'rnatilishi mumkin. Kalit faqat soat yo'nalishi bo'yicha aylantirilganda qo'l oxirgi holatiga yetganda ishlashi kerak. Boshqa chegara kalitlari elka va tirsak bo'g'inlariga o'rnatilishi kerak. Tegishli birikma to'liq kengaytirilganda ular faollashtirilishi kerak. Boshqa kalit cho'tkaga o'rnatiladi va cho'tka soat yo'nalishi bo'yicha to'liq aylantirilganda faollashadi. Oxirgi chegara tugmasi tutqichga o'rnatiladi va u to'liq ochilganda yopiladi. Manipulyatorni qayta o'rnatish uchun manipulyatorning har bir mumkin bo'lgan harakati ushbu kalit yopilguncha tegishli chegara tugmachasini yopish uchun zarur bo'lgan yo'nalishda amalga oshiriladi. Har bir harakatning dastlabki holatiga erishilgandan so'ng, kompyuter manipulyator qo'lining haqiqiy holatini aniq "biladi".

Boshlang'ich pozitsiyasiga erishganimizdan so'ng, biz har bir tsiklni bajarish paytida joylashishni aniqlash xatosi manipulyator pozitsiyasining juda katta og'ishlariga olib kelmasligi uchun etarlicha sekin to'planishiga asoslanib, skript faylida yozilgan dasturni qayta ishga tushirishimiz mumkin. xohlaganidan. Skript fayli bajarilgandan so'ng, qo'l dastlabki holatiga o'rnatiladi va skript faylining aylanishi takrorlanadi.

Ba'zi ketma-ketlikda, faqat boshlang'ich pozitsiyasini bilish etarli emas, masalan, tuxumni qobig'ini maydalash xavfisiz ko'targanda. Bunday hollarda yanada murakkab va aniq pozitsiyali qayta aloqa tizimi kerak. Sensorlardan kelgan signallarni ADC yordamida qayta ishlash mumkin. Qabul qilingan signallar pozitsiya, bosim, tezlik va moment kabi parametrlarning qiymatlarini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Quyidagi oddiy misol misol sifatida xizmat qilishi mumkin. Tasavvur qiling-a, siz tortishish tuguniga kichik chiziqli o'zgaruvchan rezistorni biriktirdingiz. O'zgaruvchan rezistor shunday o'rnatiladiki, uning slayderining oldinga va orqaga harakatlanishi tutqichning ochilishi va yopilishi bilan bog'liq. Shunday qilib, tutqichning ochilish darajasiga qarab, o'zgaruvchan qarshilik qarshiligi o'zgaradi. Kalibrlashdan so'ng, o'zgaruvchan rezistorning joriy qarshiligini o'lchash orqali siz tutqich qisqichlarining ochilish burchagini aniq belgilashingiz mumkin.

Bunday qayta aloqa tizimini yaratish qurilmaga boshqa murakkablik darajasini kiritadi va shunga mos ravishda uning narxining oshishiga olib keladi. Shuning uchun, oddiyroq variant - skript dasturini bajarish jarayonida manipulyator qo'lining holatini va harakatlarini to'g'rilash uchun qo'lda boshqarish tizimini joriy qilish.

Qo'lda interfeysni boshqarish tizimi

Interfeysning to'g'ri ishlashini tekshirganingizdan so'ng, qo'lda boshqaruv blokini unga ulash uchun 8 pinli tekis ulagichdan foydalanishingiz mumkin. Shaklda ko'rsatilganidek, 8-pinli Molex ulagichining interfeys platasidagi ulagich boshiga ulanish holatini tekshiring. 15.10. Ulagichni ishonchli ulangunga qadar ehtiyotkorlik bilan joylashtiring. Shundan so'ng, manipulyator qo'lini istalgan vaqtda qo'l boshqaruvidan boshqarish mumkin. Interfeys kompyuterga ulanganmi yoki yo'qmi, muhim emas.

Guruch. 15.10. Qo'lda boshqaruvni ulash

DOS klaviatura nazorat qilish dasturi

Interaktiv rejimda kompyuter klaviaturasidan manipulyator qo'lining ishlashini boshqarish imkonini beruvchi DOS dasturi mavjud. Muayyan funktsiyaning bajarilishiga mos keladigan kalitlar ro'yxati jadvalda keltirilgan.

Manipulyator qo'lini ovozli boshqarishda nutqni aniqlash to'plami (SCR) ishlatiladi, bu bobda tasvirlangan. 7. Ushbu bobda biz URRni manipulyator qo'li bilan bog'laydigan interfeysni yaratamiz. Ushbu interfeys Images SI, Inc. to'plami sifatida ham mavjud.

RRR uchun interfeys diagrammasi shaklda ko'rsatilgan. 15.11. Interfeys 16F84 mikrokontrolleridan foydalanadi. Mikrokontroller uchun dastur quyidagicha ko'rinadi:

‘URR interfeysi dasturi

Port A = 5 belgisi

TRISA belgisi = 133

Belgisi port B = 6

TRISB belgisi = 134

Agar bit4 = 0 bo'lsa, "Agar triggerga yozish yoqilgan bo'lsa, sxemani o'qing" ni ishga tushiring

Boshlash 'Takrorlash

pauza 500 ‘0,5 soniya kuting

Peek PortB, B0 ‘BCD kodini o‘qing

Agar bit5 = 1 bo'lsa, "Chiqish kodini" yuboring

start ‘Takrorlang

PortA ga qarang, b0 'A portini o'qing

agar bit4 = 1 bo'lsa, o'n bir bo'lsa, bu raqam 11mi?

poke PortB, b0 ‘Chiqish kodi

start ‘Takrorlang

agar bit0 = 0 bo'lsa, o'n

start ‘Takrorlang

start ‘Takrorlang

Guruch. 15.11. Robot qo'li uchun URR kontroller sxemasi

16F84 ostida dasturiy ta'minot yangilanishini http://www.imagesco.com saytidan bepul yuklab olish mumkin

URR interfeysi dasturlash

RRS interfeysini dasturlash Chda tasvirlangan to'plamdan RRSni dasturlashga o'xshaydi. 7. Manipulyator qo'lining to'g'ri ishlashi uchun siz manipulyatorning o'ziga xos harakatiga mos keladigan raqamlarga muvofiq buyruq so'zlarini dasturlashingiz kerak. Jadvalda. 15.1 da manipulyator qo'lining ishlashini boshqaruvchi buyruq so'zlariga misollar ko'rsatilgan. Siz o'zingizning xohishingizga ko'ra buyruq so'zlarini tanlashingiz mumkin.

15.1-jadval

Kompyuter interfeysi uchun qismlar ro'yxati

(5) NPN TIP120 tranzistori

(5) PNP TIP 125 tranzistori

(1) IC 74164 kod konvertori

(1) IC 74LS373 sakkizta kalit

(1) LED qizil

(5) diod 1N914

(1) 8 pinli Molex ulagichi rozetkasi

(1) Molex kabeli 8 yadroli, uzunligi 75 mm

(1) DIP kaliti

(1) DB25 burchakli ulagich

(1) M-tipli ikkita ulagichga ega 1,8 m DB 25 kabeli.

(1) PCB

(3) Qarshilik 15 kŌ, 0,25 Vt

Ro'yxatda keltirilgan barcha narsalar to'plamga kiritilgan.

Nutqni aniqlash interfeysi uchun qismlar ro'yxati

(5) NPN TIP 120 tranzistori

(5) PNP TIP 125 tranzistori

(1) IC 4011 NOR eshigi

(1) IC 4049 - 6 tampon

(1) IC 741 operatsion kuchaytirgichi

(1) Qarshilik 5,6 kŌ, 0,25 Vt

(1) Qarshilik 15 kŌ, 0,25 Vt

(1) 8 pinli Molex ulagich boshi

(1) Molex kabeli 8 yadroli, uzunligi 75 mm

(10) Qarshilik 100 kŌ, 0,25 Vt

(1) Qarshilik 4,7 kŌ, 0,25 Vt

(1) 7805 kuchlanish regulyatori IC

(1) IC PIC 16F84 mikrokontrolleri

(1) 4,0 MGts kvarts kristalli

Robotik qo'l interfeysi to'plami

OWI manipulyator qo'llari to'plami

Manipulyator qo'li uchun nutqni aniqlash interfeysi

Nutqni aniqlash qurilmasi oʻrnatilgan

Ehtiyot qismlarga buyurtma berish mumkin:

Images, S.I., Inc.

Birinchidan, umumiy masalalar ko'rib chiqiladi, keyin natijaning texnik xususiyatlari, tafsilotlari va nihoyat yig'ish jarayonining o'zi.

Umuman olganda va umuman

Umuman olganda, ushbu qurilmaning yaratilishi hech qanday qiyinchiliklarga olib kelmasligi kerak. Manipulyator qo'li o'ziga yuklangan vazifalarni bajarishi uchun faqat jismoniy nuqtai nazardan amalga oshirish juda qiyin bo'lgan imkoniyatlarni sifatli o'ylab ko'rish kerak bo'ladi.

Natijaning texnik xususiyatlari

Uzunlik / balandlik / kenglik parametrlari mos ravishda 228/380/160 millimetrga teng bo'lgan namuna ko'rib chiqiladi. Tayyorlangan vazn taxminan 1 kilogramm bo'ladi. Boshqarish uchun simli masofadan boshqarish pulti ishlatiladi. Tajribali yig'ilishning taxminiy vaqti - taxminan 6-8 soat. Agar u yo'q bo'lsa, manipulyator qo'lini yig'ish uchun kunlar, haftalar va oylar bilan kelishish kerak bo'lishi mumkin. Bunday hollarda o'z qo'llaringiz bilan va yolg'iz o'zingizning manfaatingizdan tashqari buni qilishga arziydi. Komponentlarni harakatlantirish uchun kollektor motorlar ishlatiladi. Etarli kuch bilan siz 360 daraja aylanadigan qurilma yasashingiz mumkin. Bundan tashqari, ishning qulayligi uchun lehim temir va lehim kabi standart asboblarga qo'shimcha ravishda siz zaxiralashingiz kerak:

1. Uzun burunli pense.
2. Yon kesgichlar.
3. Ko'ndalang tornavida.
4. 4 D batareyalar.

Masofadan boshqarish pulti tugmalar va mikrokontroller yordamida amalga oshirilishi mumkin. Agar siz simsiz masofadan boshqarishni amalga oshirmoqchi bo'lsangiz, manipulyator qo'lida harakatni boshqarish elementi kerak bo'ladi. Qo'shimchalar sifatida faqat kontaktlarning zanglashiga olib keladigan va kerakli kattalikdagi oqimni o'z vaqtida o'tkazadigan qurilmalar (kondensatorlar, rezistorlar, tranzistorlar) kerak bo'ladi.

Kichik qismlar

Inqiloblar sonini tartibga solish uchun siz o'tish g'ildiraklaridan foydalanishingiz mumkin. Ular manipulyator qo'lining harakatini silliq qiladi.

Bundan tashqari, simlar uning harakatini murakkablashtirmasligiga ishonch hosil qilishingiz kerak. Ularni strukturaning ichiga yotqizish maqbul bo'ladi. Siz hamma narsani tashqaridan qilishingiz mumkin, bu yondashuv vaqtni tejaydi, lekin potentsial ravishda alohida tugunlarni yoki butun qurilmani ko'chirishda qiyinchiliklarga olib kelishi mumkin. Va endi: manipulyatorni qanday qilish kerak?

Umumiy yig'ilish

Endi biz to'g'ridan-to'g'ri manipulyator qo'lini yaratishga o'tamiz. Biz poydevordan boshlaymiz. Qurilmaning barcha yo'nalishlarda aylanishini ta'minlash kerak. Yaxshi yechim uni bitta dvigatel tomonidan boshqariladigan disk platformasiga joylashtirish bo'ladi. U ikkala yo'nalishda ham aylanishi uchun ikkita variant mavjud:

1. Ikki dvigatelni o'rnatish. Ularning har biri ma'lum bir yo'nalishda burilish uchun javobgar bo'ladi. Biri ishlayotgan bo'lsa, ikkinchisi dam oladi.
2. Bir dvigatelni har ikki yo'nalishda aylantira oladigan sxema bilan o'rnatish.

Taklif etilgan variantlardan qaysi birini tanlash faqat sizga bog'liq. Keyinchalik asosiy tuzilma keladi. Ishning qulayligi uchun ikkita "bo'g'in" kerak. Platformaga biriktirilgan, u turli yo'nalishlarda egilishi kerak, bu uning bazasida joylashgan dvigatellar yordamida hal qilinadi. Tirsakning egilishida boshqa yoki juftlikni qo'yish kerak, shunda tutqich qismi koordinata tizimining gorizontal va vertikal chiziqlari bo'ylab harakatlanishi mumkin. Bundan tashqari, agar siz maksimal imkoniyatlarga ega bo'lishni istasangiz, bilagingizga boshqa dvigatelni o'rnatishingiz mumkin. Bundan tashqari, eng zarur, ularsiz manipulyator qo'lini tasavvur qilib bo'lmaydi. O'z qo'llaringiz bilan siz suratga olish moslamasini o'zingiz qilishingiz kerak. Bu erda ko'plab amalga oshirish variantlari mavjud. Siz ikkita eng mashhurlari haqida maslahat berishingiz mumkin:

1. Faqat ikkita barmoq ishlatiladi, ular bir vaqtning o'zida qo'lga olish ob'ektini siqib chiqaradi va ochadi. Bu eng oddiy dastur bo'lib, lekin odatda sezilarli yuk bilan maqtana olmaydi.
2. Inson qo'lining prototipi yaratilmoqda. Bu erda barcha barmoqlar uchun bitta dvigateldan foydalanish mumkin, uning yordamida egilish / egilish amalga oshiriladi. Lekin siz dizaynni yanada murakkabroq qilishingiz mumkin. Shunday qilib, siz dvigatelni har bir barmoqqa ulashingiz va ularni alohida boshqarishingiz mumkin.

Keyinchalik, masofadan boshqarish pultini yaratish qoladi, uning yordamida individual dvigatellar va ularning ish tezligi ta'sir qiladi. Va siz o'z qo'lingiz bilan ishlaydigan robot qo'l yordamida tajriba boshlashingiz mumkin.

Natijaning mumkin bo'lgan sxematik ko'rinishlari

Ijodiy fikrlash uchun keng imkoniyat yaratadi. Shuning uchun, sizning e'tiboringizga bir nechta ilovalar taqdim etiladi, ular ushbu maqsadda o'z qurilmangizni yaratish uchun asos bo'lishi mumkin.

Manipulyatorning har qanday taqdim etilgan sxemasini yaxshilash mumkin.

Xulosa

Robot texnikasida muhim jihat shundaki, funksional takomillashtirish uchun amalda hech qanday cheklov yo'q. Shuning uchun, agar siz haqiqiy san'at asarini yaratmoqchi bo'lsangiz, bu qiyin emas. Qo'shimcha takomillashtirishning mumkin bo'lgan usullari haqida gapirganda, kran-manipulyatorni ta'kidlash kerak. Bunday qurilmani o'z qo'llaringiz bilan qilish qiyin bo'lmaydi, shu bilan birga u bolalarni ijodiy ish, ilm-fan va dizaynga o'rgatish imkonini beradi. Va bu, o'z navbatida, ularning kelajakdagi hayotiga ijobiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. O'z qo'lingiz bilan kran-manipulyator qilish qiyin bo'ladimi? Bu birinchi qarashda ko'rinadigan darajada muammoli emas. Kabel va u aylanadigan g'ildiraklar kabi qo'shimcha mayda detallarning mavjudligi haqida g'amxo'rlik qilish kerakmi?