Stroy-dvorik.ru

Дачный сезон
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гидравлический манипулятор своими руками

Как сделать гидравлическую руку из картона

Из картона можно сделать буквально всё, что придёт в голову. Это универсальный материал. Сегодня сделаем еще одну штуку, которая будет работать на физике. Гидравлическая рука будет работать, как настоящий гидравлический подъемник. Можно будет перенести небольшой груз. Сначала разрезаем лист картона пополам. Одно из половины ещё раз пополам. Этого должно хватить. Чтобы не получилась какая-то кривая фигня, надо сделать чертёж. То есть прикинуть, каких размеров должны быть куски картонаи расчертить всё на бумаге. Это помогает ровно вырезать. Картон плохо режется, даже если ножик острый. В итоге получится красивые ровные куски. Желательно написать на каждом кусочке номер.

Начнем с соединением первого и второго звена. Они должны быть подвижные. Если просто склеить, то движение не будет. Поэтому нужно сделать ось, на которой будет всё вращаться. Сойдёт и зубочистка. Но ее нужно закрепить. Для этого нужны соединительные звенья. А теперь тоже самое надо сделать с другой стороны. Но посадить на ту же самую зубочистку. Получится, что соединительные детальки находится внутри, снаружи зубочистка полностью закреплена на клей. Выйдет полностью подвижная конструкция.

Первая часть готова. Надо делать вторую. Она делается так же, но тут звенья находится с обратной стороны. Получается длинная сосиска, у которой всё двигается. Если прикрепить механическую систему, то она будет функционировать. Но следует довести до ума. Во-первых, не хватает клешни, которые должна захватывать то, что нужно перенести. А для ее создания сначала засовываем в одну гофру картона зубочистку и приклеиваем. Сверху надеваем кусок картона. Они должны выдержать нагрузку.

Эти детали не должны соприкасаться друг с другом. Всё почти готова. На данный момент есть гусеницы без хребта, который шевелится, как угодно.

Возьмем три одинаковые кусочка картона. Они отправятся на усиление основы. Но сначала каждую нужно склеить точку кубик размещаем на самом низу платформы. Как раз на нём будет всё держаться. Конструкция получилось довольно длинная, плечо будет большим. Так что низ должен быть прочным.

Чтобы клешня свободна вращалась, надо подрезать нижние края. В результате выйдет почти готовая гидравлическая рука. На самом деле работает интересно. Хотя, казалось бы очень просто.

Квадратный лист картона.Намечаем центр, чтобы сделать отверстие.Проще всего просверлить, причём использовать сверло большого диаметра, потому что в будущем здесь будет батарейка. Ее нужно вклеить.Так уже дырку сделаем в другом квадрате. Тут без сверла точно не обойтись. Всё это лишь для того, чтобы рука могла поворачиваться. Батарейка является идеальной осью для этого. С помощью такого отверстия можно всё закрепить.

Читать еще:  Отделка салона уаз буханка своими руками фото

Теперь надо сделать силовую систему. Для неё нужны шприцы. Убираем два ребра жесткости с поршня. Это надо, чтобы он стал плоским. В нём сделаем дырку. Если просто приклеить шприц и поднимать звено гидравлическую руки, то она развалится под своей силой.

Продолжение с 4 минуты на видео. Сделайте эту замечательную игрушку для вашего домашнего робота. Показано, как изготовить гидравлический манипулятор, используя и кусочки картона и зубочистку.

Настольная робо-рука манипулятор из оргстекла на сервоприводах своими руками или реверс-инжиниринг uArm

Хочу поделиться с вами результатами реверс-инжиниринга uArm – простого настольно манипулятора из оргстекла на сервоприводах.

Проект uArm от uFactory собрал средства на кикстартере уже больше двух лет назад. Они с самого начала говорили, что это будет открытый проект, но сразу после окончания компании они не торопились выкладывать исходники. Я хотел просто порезать оргстекло по их чертежам и все, но так как исходников не было и в обозримом будущем не предвиделось, то я принялся повторять конструкцию по фотографиям.

Сейчас моя робо-рука выглядит так:

Работая не спеша за два года я успел сделать четыре версии и получил достаточно много опыта. Описание, историю проекта и все файлы проекта вы сможете найти под катом.

Пробы и ошибки

Начиная работать над чертежами, я хотел не просто повторить uArm, а улучшить его. Мне казалось, что в моих условиях вполне можно обойтись без подшипников. Так же мне не нравилось то, что электроника вращается вместе со всем манипулятором и хотелось упростить конструкцию нижней части шарнира. Плюс я начал рисовать его сразу немного меньше.

С такими входными параметрами я нарисовал первую версию. К сожалению, у меня не сохранилось фотографий той версии манипулятора (который был выполнен в желтом цвете). Ошибки в ней были просто эпичнейшие. Во-первых, ее было почти невозможно собрать. Как правило, механика которую я рисовал до манипулятора, была достаточно простая, и мне не приходилось задумываться о процессе сборки. Но все-таки я его собрал и попробовал запустить, И рука почти не двигалась! Все детли крутились вокруг винтов и, сли я затягивал их так, чтобы было меньше люфтов, она не могла двигаться. Если ослаблял так, чтобы она могла двигаться, появлялись невероятные люфты. В итоге концепт не прожил и трех дней. И приступил к работе над второй версией манипулятора.

Читать еще:  Муравей на гусеницах своими руками

Красный был уже вполне пригоден к работе. Он нормально собирался и со смазкой мог двигаться. На нем я смог протестировать софт, но все-таки отсутствие подшипников и большие потери на разных тягах делали его очень слабым.

Затем я забросил работу над проектом на какое-то время, но вскоре принял решении довести его до ума. Я решил использовать более мощные и популярные сервоприводы, увеличить размер и добавить подшипники. Причем я решил, что не буду пытаться сделать сразу все идеально. Я набросал чертежи на скорую руки, не вычерчивая красивых сопряжений и заказал резку из прозрачного оргстекла. На получившемся манипуляторе я смог отладить процесс сборки, выявил места, нуждающиеся в дополнительном укреплении, и научился использовать подшипники.

После того, как я вдоволь наигрался с прозрачным манипулятором, я засел за чертежи финальной белой версии. Итак, сейчас вся механика полностью отлажена, устраивает меня и готов заявить, что больше ничего не хочу менять в этой конструкции:

Меня удручает то, что я не смог привнести ничего принципиально нового в проект uArm. К тому времени, как я начал рисовать финальную версию, они уже выкатили 3D-модели на GrabCad. В итоге я только немного упростил клешню, подготовил файлы в удобном формате и применил очень простые и стандартные комплектующие.

Особенности манипулятора

Механика

Для сборки необходимо вырезать детали из оргстекла толщиной 5мм:

С меня за резку всех этих деталей взяли около $10.

Основание монтируется на большом подшипнике:

Особенно трудно было продумать основание с точки зрения процесса сборки, но я подглядывал за инженерами из uArm. Качалки сидят на штифте диаметром 6мм. Надо отметить, что тяга локтя у меня держится на П-образном держателе, а у uFactory на Г-образном. Трудно объяснить в чем разница, но я считаю у меня получилось лучше.

Захват собирается отдельно. Он может поворачиваться вокруг своей оси. Сама клешня сидит прямо на валу двигателя:

В конце статьи я дам ссылку на суперподробную инструкцию по сборке в фотографиях. За пару часов можно уверенно все это скрутить, если все необходимое есть под рукой. Также я подготовил 3D-модель в бесплатной программе SketchUp. Её можно скачать, покрутить и посмотреть что и как собрано.

Читать еще:  Экскаватор своими руками видео

Электроника

Чтобы заставить руку работать достаточно всего навсего подключить пять сервоприводов к Arduino и подать на них питание с хорошего источника. У uArm использованы какие-то двигатели с обратной связью. Я поставил три обычных двигателя MG995 и два маленьких двигателя с металлическим редуктором для управления захватом.

Тут мое повествование тесно сплетается с предыдущими проектами. С некоторых пор я начал преподавать программирование Arduino и для этих целей даже подготовил свою Arduino-совместимую плату. С другой стороны как-то раз мне подвернулась возможность дешево изготовить платы (о чем я тоже писал). В итоге все это закончилось тем, что я использовал для управления манипулятором свою собственную Arduino-совместимую плату и специализированный шилд.

Этот шилд на самом деле очень простой. На нем четыре переменных резистора, две кнопки, пять разъемов для сервопривода и разъем питания. Это очень удобно с точки зрения отладки. Можно загрузить тестовый скетч и записать какой-нибудь макрос для управления или что-нибудь вроде того. Ссылку для скачивания файла платы я тоже дам в конце статьи, но она подготовлена для изготовления с металлизацией отверстий, так что мало пригодна для домашнего производства.

Программирование

Самое интересное, это управление манипулятором с компьютера. У uArm есть удобное приложение для управления манипулятором и протокол для работы с ним. Компьютер отправляет в COM-порт 11 байт. Первый из них всегда 0xFF, второй 0xAA и некоторые из оставшихся — сигналы для сервоприводов. Далее эти данные нормализуются и отдаются на отработку двигателям. У меня сервоприводы подключены к цифровым входам/выходам 9-12, но это легко можно поменять.

Терминальная программа от uArm позволяет изменять пять параметров при управлении мышью. При движении мыши по поверхности изменяется положение манипулятора в плоскости XY. Вращение колесика — изменение высоты. ЛКМ/ПКМ — сжать/разжать клешню. ПКМ + колесико — поворот захвата. На самом деле очень удобно. При желании можно написать любой терминальный софт, который будет общаться с манипулятором по такому же протоколу.

Я не буду здесь приводить скетчи — скачать их можно будет в конце статьи.

Видео работы

И, наконец, само видео работы манипулятора. На нем показано управление мышью, резисторами и по заранее записанной программе.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector