Avoimen lähdekoodin Delta -robotti: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Johdanto:

Tässä opetusohjelmassa teemme poiminta- ja sijoituskoneen, koska tämä on delta -robotin yleisin käyttö alalla delta -3D -tulostimien lisäksi. Tämä projekti vei minulta vähän aikaa täydellisyyteen ja oli erittäin haastava, ja siihen kuuluu:

• Mekaaninen suunnittelu ja toteutettavuustarkistus
• Mekaanisen rakenteen prototyyppien tekeminen ja valmistus
• Sähköjohdotus
• Ohjelmistojen ja graafisen käyttöliittymän kehittäminen
• Tietokonenäön toteuttaminen automatisoidulle robotille (tarvitsen edelleen apuasi tässä osassa

Vaihe 1: Mekaaninen suunnittelu:

Ennen kuin aloitin robotin valmistamisen, suunnittelin sen fusion 360: lle, ja tässä on 3D -malli, suunnitelmat ja yleiskatsaus:

delta -robotin fuusio 3D -malli tämän linkin avulla voit ladata reiän 3D -mallin.

On parempi saada 3D -mallin tarkat mitat täsmällisemmiksi.

Suunnitelmien PDF -tiedostot ovat myös ladattavissa blogiprojektisivullani osoitteesta

Oikeiden mittojen valitseminen askelmoottoreideni enimmäisvääntömomentin mukaan oli hieman haastavaa. Kokeilin ensin nema 17: tä, joka ei riittänyt, joten päivitin nema 23: n ja pienensin robottia hieman pienemmäksi sen jälkeen, kun se oli vahvistettu laskelmilla nema 23: n vakiomomentin mukaan taulukossa, joten Suosittelen, että jos aiot käyttää toista ulottuvuutta, vahvista ne ensin.

Vaihe 2: Kokoonpano:

3D -tulostus STL -tiedostot ladattavissa verkkosivustoni projektisivulta

Aloita tulostamalla sauvaliitäntä ja päätetoimitin 3D -painikkeella. Käytä sen jälkeen puuta tai terästä pohjaksi, suosittelen sen CNC -leikkausta niin tarkasti kuin sinun pitäisi tehdä käsivarsille, jotka tein ne alucobond -materiaalista, jota käytetään myymälän etuosassa, se on valmistettu kumista, joka on välissä kahden ohuen 3 mm paksun alumiinilevyn välissä.

Seuraavaksi meidän on työskenneltävä L -muotoisen teräksen kanssa askelmien asentamiseksi, leikattu 100 mm: iin ja reikiä porattuina askelmien asentamiseksi (vihje: voit tehdä reiät leveämmiksi, jotta voit kiristää hihnan)

Sitten 6 mm: n Ø -kierteiset tangot, 400 mm: n pituiset kyynärvarsiliitännät, leikataan ja kierretään tai liimataan kuulaliitokseen. Käytin tätä jigiä varmistaakseni, että niiden kaikkien pituus on sama. On tärkeää, että robotti on yhdensuuntainen.

Lopuksi 12 mm: n Ø -tangot on leikattava noin 130 mm: n pituisiksi, jotta niitä voidaan käyttää 50 mm: n Ø -hihnapyörää yhdistävän robotin kääntöpisteessä.

Nyt kun kaikki osat ovat valmiita, voit alkaa koota kaiken, mikä on suoraan eteenpäin, kuten kuvissa näkyy. Muista, että tarvitset jonkinlaista tukea, kuten vaaleanpunaista, jolla pystyin pitämään kaiken, paremmin kuin mitä tein osa 2 video = D.

Vaihe 3: Sähköosa:

Elektroniikkaosille se on enemmän kuin cnc-koneen johdotus, koska alamme robottia GRBL: llä. (GRBL on avoimen lähdekoodin, upotettu, korkean suorituskyvyn g-koodin jäsennin ja CNC-jyrsintäohjain, joka on kirjoitettu optimoidulla C: llä ja joka toimii suora Arduino

Kun olet kytkenyt askelmat, kuljettajat ja arduinon, Nyt käyttää arduinon D13 -nastaa aktivoimaan 5 V: n rele, joka mahdollistaa tyhjiön, valitsin 12 V: n pumpun pysymään päällä ja mahdollistamaan imun 2/3 pneumaattisella venttiilillä Minulla oli yksi makaamassa.

Lisäsin täydellisen elektroniikan kytkentäkaavion ja asetin kaikki askelmoottorini 1,5A ja 1/16 askeleen resoluutioon. laitoin kaiken vanhaan PC -koteloon koteloksi

Vaihe 4: Ohjelmisto:

Tärkeintä, mitä meidän on tehtävä, on perustaa GRBL lataamalla/kloonaamalla se sen Github -arkistosta. Käytin 0.9 -versiota, mutta voit päivittää versioon 1.1 (linkki: https://github.com/grbl/grbl). Lisää kirjasto arduino -kirjastojen kansioon ja lataa se arduinoosi.

Nyt kun GRBL on arduino -laitteellamme, yhdistä se, avaa sarjamonitori ja muuta oletusarvot kuvan mukaisesti vastaamaan robotin kokoonpanoa:

Käytin 50 mm ja 25 mm hihnapyörää => 50/25 = 1/2 vähennys ja 1/16 askeleen resoluutio, joten 1 ° kulma on 18 askelta/°

Nyt robotti on valmis vastaanottamaan gcode -komentoja, kuten demo.txt -tiedostossa:

M3 & M4 ==> aktivoi / deaktivoi tyhjiö

X10 ==> siirrä askelmaa X 10 °: een

X10Y20Z -30.6 ==> siirrä askelmaa X 10 ° & Y 20 ° ja Z -30,6 °

G4P2 ==> Odota kaksi sekuntia (viive)

Tässä vaiheessa voit käyttää mitä tahansa gcode -lähettäjää toistamaan ennalta määritettyjä tehtäviä, kuten poiminta ja sijoittaminen.

Vaihe 5: GUI ja kuvankäsittely:

Jotta voisit seurata minua tässä, sinun on katsottava videoni, joka selittää GUI: n, käy läpi koodin ja käyttöliittymän bitit:

GUI on tehty Visual Studio 2017: n ilmaisella yhteisöversiolla, muokkasin koodia osoitteesta https://forums.trossenrobotics.com/tutorials/introduction-129/delta-robot-kinematics-3276/ kinemaattisia laskelmia varten sen sijainnin määrittämiseksi. EmguCV -kirjasto kuvankäsittelyä ja yksinkertaista matematiikkaa varten, jonka avulla päätehoste siirretään pullon korkkien asentoon poimimaan ne ja asettamaan ne, on ennalta määritetty asento.

Voit ladata Windows -sovelluksen testattavaksi robotilla github -arkistostani tai koko lähdekoodistani ja auttaa minua rakentamaan sen, koska se vaatii enemmän työtä ja virheenkorjausta. Käy siellä ja yritä ratkaista ongelmat kanssani tai antaa uusia ideoita suositella sitä ihmisille, jotka voivat auttaa. Pyydän teitä osallistumaan koodiin ja tukemaan minua kaikin mahdollisin tavoin.

Kiitän nyt tämän upean projektin tarkistamisesta ja pysyn kuulolla lisää

Seuraa minua: