6DOF Stewart -alusta: 5 vaihetta

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

6DOF Stewart Platform on robottialusta, joka voi ilmaista 6 vapausastetta. Tämä pienennetty miniversio, joka on yleisesti rakennettu 6 lineaarisella toimilaitteella, käyttää 6 servoa simuloimaan lineaarista liikettä. On olemassa kolme lineaarista liikettä x, y, z (sivusuunnassa, pituussuunnassa ja pystysuunnassa) ja kolme kierrosta piki, rulla ja kääntö.

Stewart-alustoja käytetään yleisesti sovelluksiin, kuten lentosimulaattoreihin, konetyökalutekniikkaan, nosturitekniikkaan, vedenalaiseen tutkimukseen, ilma-meri-pelastamiseen, mekaanisiin härkiin, satelliittiantennin paikannukseen, kaukoputkiin ja ortopediseen leikkaukseen.

Tätä Stewart -alustan versiota ohjataan Arduino Uno -mikro -ohjaimella ja se saa virtansa 5 voltin virtalähteestä.

Tarvittavat materiaalit:

6 servomoottoria

Akryyli tai puu

1 Arduino Uno

1 leipälauta

Useita kondensaattoreita

6 painonappia

1 joystick -moduuli

12 palloniveltä ja 6 kierteistä akselia

6 erillistä kappaletta

Vaihe 1: CAD -tiedostojen suunnittelu

Aloita servon kiinnityskannattimen ja langankierteiden kumitiivisteen mittaaminen ja tee hieman suurempia reikiä kuusikulmaiseen monikulmioon. Lisää tarvittaessa kiinnitysreikiä pysäytyksiä varten. Muista jättää sopivat etäisyydet, jotta servot eivät paina toisiaan vasten asennettaessa. Lopputuloksen (esitetty yllä) pitäisi sopia täydellisesti servomoottoriin, eikä sen pitäisi vaatia seisokkeja rakenteen pitämiseksi yhdessä. Tulosta 4 kopiota tiedostosta, 2 ilman reikiä kumitiivisteelle. Tulosta myös kopio kuusikulmaisesta muodosta, pienennettynä 70%, mutta ilman servomoottoreiden reikiä tämä on ylälevy.

Voit leikata tai 3D -tulostaa nämä tiedostot, mutta säädä materiaalien paksuus sopivasti siten, että 2 arkkia sopivat täydellisesti servojen asennuskiinnikkeen korkeuteen.

Tässä projektissa käytin Adobe Illustratoria.

Vaihe 2: Kokoonpano

Aloita kerrostamalla servomoottorit akryylilevyjen väliin, jotka tulostimme viimeisessä vaiheessa. kiinnitä huomiota lankojen läpivientiin ja niputa johdot siististi myöhempää käyttöä varten. Seuraavaksi kuumaa liimaa/teippiä/kiinnitä lyhyet esteet akryylipintalevylle kuusikulmaisen monikulmion lyhyille reunoille, kuten yllä on esitetty. Muista lisätä hieman välilyöntejä välivaiheiden väliin.

Kokoa pallonivelet, muista, että niiden on oltava yhtä pitkiä. Kiinnitä kuulanivelet servomoottorin mukana toimitettuihin servosarveihin itsekiertyvillä ruuveilla, käytä sopivaa etäisyyttä, jotta pallonivelillä on täysi vapaus. Näkyy yllä.

Kiinnitä lopuksi kuulanivelmekanismin toinen puoli akryylin vasteisiin tavallisilla ruuveilla, jotka sisältyvät kuulanivelpakettiin. Lisää sitten servosarvet servoihin niin, että niiden tulee muodostaa 90 asteen kulma sisäpuolelle, kun servo on nollassa, säädä pallonivelet ja servosarvet vastaavasti. Voit tarkistaa puhelimen avulla, onko alusta vaakasuora, kuten yllä.

Vaihe 3: Elektroniikka

Aloita kiinnittämällä hyppyjohtimet servojohtoihin, haluan käyttää vastaavaa väriä, jotta ne näyttävät siistiltä. Kytke 5v ja GND leipälevyyn ja signaalitappi (pwn) Arduino Unoon nastoissa 3, 5, 6, 9, 10, 11. Lisää painikkeita leipälautaan, jossa on johto 5 volttiin, vastus GND toisella puolella ja signaalijohto, joka menee Arduinon digitaaliseen nastaan. Nämä ohjaavat alustan asetettuja komentoja. Jatka kytkemällä joystick -moduuli, 5v ja GND leipälevyyn, X- ja Y -lähtö analogisiin tuloihin. Tämä on alustan pääohjaussauva.

Irrota USB -kaapeli ottamalla virta- ja GND -johdot ja liittämällä ne hyppyjohtoihin, jotka liitetään leipälevyn pistokkeisiin. Tämä USB saa järjestelmän virtaa virtapankista. Lisää erilaisia kondensaattoreita leipälevyn jatkojohtoon, muista positiiviset ja negatiiviset nastat. Nämä kondensaattorit auttavat servoja toimimaan, koska ne vetävät paljon virtaa, ja kondensaattorit latautuvat ja antavat pulsseja auttamaan sitä.

Vaihe 4: Ohjelmointi

En mene syvemmälle tämän projektin ohjelmointinäkökulmaan, koska mahdollisuudet ovat rajattomat, mutta sinun on aloitettava siirtämällä servovarsia ja ymmärtämällä, kuinka alusta muotoillaan, ja aseta sitten servot eri asentoihin Arduinon kautta löytää lisää tapoja ohjata alusta.

Vaihe 5: Onnittelut

Olet juuri rakentanut stewart -alustasi! Onnea! Mahdollisuudet ovat rajattomat!