Cara Membuat Robot Delta Mungil: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

"Robot delta", alias "manipulator paralel", adalah robot yang menggunakan banyak lengan untuk menggerakkan satu aktuator. Orang mungkin mengetahuinya dari mesin pick-and-place serta dari printer 3D tipe delta.

Keuntungan dari robot paralel delta adalah bahwa motor penggerak berat biasanya berada di pangkalan, mengurangi berat barang yang bergerak, membuat robot jenis ini sangat cepat. Beberapa dapat memilih dan menempatkan 300 bagian per menit! Properti dari versi "paralel" tertentu adalah yang menggunakan jajaran genjang untuk menjaga platform bergerak selalu dalam orientasi yang sama.

Saya memutuskan untuk membuat robot delta yang kecil, bahkan mungil. Motivasi yang mendorong saya adalah bersenang-senang di The Art of Tinkering, menunjukkan teknologi dan kreativitas kepada anak-anak saya, dan membuat istri saya menggelengkan kepalanya. Dan hanya karena saya bisa (atau saya pikir saya bisa). Benar-benar tidak ada gunanya robot ini sejauh yang saya tahu.

Ketika saya mengatakan 'kecil', maksud saya bagian yang bergerak akan menjadi kecil: jangkauan maksimum sekitar 30 mm. Motor yang menggerakkan lengan dan aktuator akan relatif besar:-)

Bersenang-senang membaca dan mungkin membuatnya - atau bahkan lebih kecil!

Dan jika Anda memiliki ide bagus tentang aplikasi komersial, mari kita bicara bisnis;-)

Langkah 1: Langkah 1: Membuat Senjata

Setiap lengan robot delta / paralel biasanya terdiri dari "lengan atas" tunggal dan "lengan bawah" ganda. Kedua bagian lengan bawah membentuk jajaran genjang. Tiga dari set ini menempelkan platform ke pangkalan. Saat motor memutar lengan mana pun, jajaran genjang bergerak bersama, memastikan bahwa platform mempertahankan orientasi yang sama. Sendi-sendi tersebut disyaratkan 'ball joint' agar dapat bergerak ke segala arah.

Mari kita membuat lengan.

Sambungan bola kecil tidak dapat bersumber dalam ukuran kecil, jadi mari kita buat. Saya membuatnya menggunakan apa yang disebut "konektor manik" dari kotak persediaan perhiasan istri saya. Saya menggunakan konektor yang terbuat dari cupper, sehingga mudah menyolder. Solder dua bersama seperti pada gambar untuk membuat satu tautan.

Gunakan batang logam 2mm untuk membuat lengan atas. Mulailah dengan sepotong sekitar 60mm. Tekuk salah satu ujung sekitar 10mm hingga 90 derajat. Giling ujung bagian yang panjang sehingga terlihat seperti obeng berkepala datar - ujung ini masuk ke servo. Bor lubang 1mm melalui ujung 10mm (lihat gambar untuk orientasi) dan dorong batang logam ~10mm x 1mm - perbaiki dengan lem. Sekarang rekatkan manik-manik di setiap ujung batang 1mm.

Pada langkah berikutnya, Anda dapat melipat konektor manik di atas manik, et voilà (seperti yang mereka katakan di Belanda): sambungan bola kecil!

Sekarang buat tiga lengan, jadi Anda harus menekuk tiga batang logam, dan dari 12 konektor manik Anda dapat membuat 6 bagian untuk lengan bawah.

Langkah 2: Langkah 2: Buat Platform

Platform - bagian yang akan bergerak - memiliki tiga set sambungan bola.

Pertama tekuk satu bagian pada sudut 120 derajat. Solder potongan kedua di atasnya sehingga Anda mendapatkan bintang berujung tiga.

Bor lubang di dalamnya untuk batang logam tipis yang akan membentuk sambungan bola lainnya. Pastikan manik-manik berada pada pemisahan yang sama dengan manik-manik pada langkah sebelumnya! Akurasi sangat penting; ceroboh dalam fase ini akan mengakibatkan perpindahan akan sulit untuk dihitung:-)

Di sisi 'bawah' platform saya memasang sekrup M3 yang kemudian saya buat sebagai gripper.

Langkah 3: Langkah 3: Buat Basis

Basisnya bisa berupa papan kayu sederhana - MDF mudah digunakan. Segitiga (sudut 60 derajat) bagus untuk mata. Saya membuat lubang segitiga di dalamnya untuk dapat melihat dari atas, tetapi ini tidak perlu.

Buat tiga balok kayu atau plastik sekitar 15x15x15 mm - tingginya harus sedemikian rupa sehingga ada ruang untuk mengebor lubang di ketinggian pusat servo ketika dipasang di pangkalan - gambarnya paling banyak memberi tahu.

Bor lubang agar pas dengan lengan atas 2mm yang berantakan (mereka harus bisa berputar, dengan sedikit gesekan) dan rekatkan balok ke pelat dasar. Posisikan balok dan lengan seperti yang digambarkan pada gambar: ketika lengan atas rata, titik tengah antara bola harus berada di tengah robot.

Hampir selesai!

Langkah 4: Langkah 4: Memasang Lengan dan Platform

Sekarang pasang konektor manik di atas manik-manik dasar dan manik-manik platform. Anda sekarang sudah dapat memindahkan platform dengan tangan dan melihat bagaimana sumbu lengan atas berputar. Anda juga dapat memutar lengan atas dengan tangan untuk melihat bagaimana platform merespons.

Posisikan tiga servos (saya menggunakan 'mini servos') di pangkalan. Tekan 'kepala obeng' dari lengan atas dalam pembukaan ujung bisnis servo.

Saya menggunakan klem lem kecil dengan sisi panjang menghadap ke atas untuk memperbaiki servos: reposisi mudah saat mengatur, dan mereka menyediakan kaki robot saat Anda membalikkan robot sehingga aktuator menghadap ke bawah. Gerakkan servo di sekitar sampai platform bergerak dengan baik dan setiap servo memiliki efek yang sama pada platform.

Lihat juga kisaran masing-masing servo / lengan atas: Anda tidak bisa 'sepanjang jalan'.

Bagian delta / paralel mekanis robot selesai!

Langkah 5: Langkah 5: Mengontrol

Anda sekarang dapat menggunakan pengontrol mikro favorit Anda untuk mengontrol servo. Arduino, baling-baling paralaks, apa pun yang paling cocok untuk Anda. Saya menulis program demo di Spin untuk baling-baling, karena satu-satunya alasan saya memilikinya dan arduino saya 'sibuk':-).

Video menunjukkan demo ini: beberapa gerakan lambat dari masing-masing servo, dan gerakan melingkar tercepat yang menunjukkan potensi kekuatan robot jenis ini (jika Anda dapat menemukan aplikasi untuk yang berukuran ini…:-))

Terlampir adalah file spin yang berisi demo.

Langkah 6: Langkah 6: Manipulator

Lengan robot yang hanya bergerak, seperti suami di dekat kamar pas, tidak berguna. Mari kita pasang manipulator: gripper, untuk mengambil objek. Saya membuat gripper ringan sederhana dengan memisahkan servo pengontrol dan platform.

Gripper dibuat dengan melipat sepotong plastik tipis dalam bentuk U. Bor lubang di tengah sehingga Anda dapat memasangnya di atas sekrup yang kami pasang ke platform. Perbaiki dengan dua sekrup.

Untuk menggunakan servo dari jarak jauh alih-alih di platform, saya menggunakan kabel dalam tabung seperti rem pada sepeda. Ambil tabung tipis (misalnya dari kabel listrik) dan dorong kabel kaku melaluinya. Buat dua lubang kecil di gripper dan dorong kawat, dan buat simpul di sisi lainnya. Jika sekarang Anda menarik kabelnya, gripper akan menutup.

Di suatu tempat di pelat dasar pasang servo lain dan perbaiki tabung di sekitarnya. Buatlah sedemikian rupa sehingga servo dapat menarik kawat sementara tabung tetap diam.

Selesai!

Langkah 7: Langkah 7: Demo Penuh

Sekarang saksikan kekuatan robot delta bersenjata lengkap dan operasional ini.

Saya telah menugaskan antek baru saya dengan misi penting untuk mengambil mur M2, mengayunkannya, dan meletakkannya kembali di tempat yang sama persis. Seperti yang disebutkan sebelumnya, saya terbuka untuk tawaran bisnis.

Saya harap Anda menyukai instruksinya dan akan terinspirasi untuk membuat robot delta yang lebih kecil.

Adakah yang punya ide tentang cara membuat sambungan bola yang lebih kecil? Ada ide tentang penggunaan? Mungkin dengan aktuator yang berbeda? Jarum, bor, pena?