Robot Arduino Base Pick and Place: 8 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Zrobiłem super tanie (mniej niż 1000 dolarów) przemysłowe ramię robota, aby umożliwić studentom hakowanie robotyki na większą skalę i aby małe lokalne produkcje mogły używać robotów w swoich procesach bez rozbijania banku. Jego łatwe do zbudowania i uczynienia z grupy wiekowej osób od 15 do 50 lat.

Krok 1: Wymagania dotyczące komponentów

1. Arduino + Tarcza + Szpilki + Kable

2. Sterownik silnika: dm860A (Ebay)

3. Silnik krokowy: 34hs5435c-37b2 (Ebay)

4. Śruby M8x45+60+70 i śruby M8.

5. Sklejka 12 mm.

6. Nylon 5mm.

7. Podkładki żaluzjowe 8mm.

8. Wkręty do drewna 4,5x40mm.

9. Zatopiony licznik M3, 10. Zasilanie 12 v

11. sterownik silnika serwo arduino

Krok 2: Pobierz przewodnik

zapmaker.org/projects/grbl-controller-3-0/

github.com/grbl/grbl/wiki/Using-Grbl

Krok 3: Połączenie

Podłącz przewody które są podane na obrazku to dla Ciebie większe zrozumienie.

musimy podłączyć sterownik silnika do Arduino i innych złącz, które są wymagane zgodnie z twoim robotem.

Krok 4: Prześlij oprogramowanie układowe i sprawdź wynik kodu w panelu Arduino

Instalacja oprogramowania na Arduino - GRBL:

github.com/grbl/grbl/wiki/Kompilacja-Grbl

Uwaga: Podczas kompilacji w Arduino może wystąpić konflikt. Usuń wszystkie inne biblioteki z folderu biblioteki (../documents/Arduino/libraries).

Konfiguracja oprogramowania

Ustaw enable na nowszy limit czasu. Użyj połączenia szeregowego i napisz:

$1=255

Ustaw bazowanie:

$22=1

Pamiętaj, aby ustawić serial na baud: 115200

Przydatne kody G

Ustaw punkt zerowy dla robota:

G10 L2 Xnnn Ynnn Znnn

Użyj punktu zerowego:

G54

Typowa inicjalizacja do robota centralnego:

G10 L2 X1,5 Y1,2 Z1,1

G54

Szybko przesuń robota do pozycji:

G0 Xnnn Ynnn Znnn

Przykład:

G0 X10.0 Y3.1 Z4.2 (powrót)

Przesuń robota do pozycji z określoną prędkością:

G1 Xnnn Ynnn Znnn Fnnn

G1 X11 Y3 Z4 F300 (powrót)

F powinno wynosić od 10 (wolno) do 600 (szybko)

Domyślne jednostki dla X, Y i Z

Podczas korzystania z domyślnych ustawień kroków/jednostek (250 kroków/jednostek) dla GRBL i

napęd krokowy ustawiony na 800 kroków/obr dla wszystkich osi obowiązują następujące jednostki:

+- 32 jednostki = +-180 stopni

Przykładowy kod przetwarzania:

Ten kod może komunikować się bezpośrednio z Arduino GRBL.

github.com/damellis/gctrl

Pamiętaj, aby ustawić serial na baud: 115200

Kod uoload w ardunio

import java.awt.event. KeyEvent;

importowanie javax.swing. JOptionPane;

importowanie przetwarzania.serial.*;

Port szeregowy = null;

// wybierz i zmodyfikuj odpowiednią linię dla swojego systemu operacyjnego

// zostaw jako null, aby użyć portu interaktywnego (naciśnij 'p' w programie)

Nazwa portu ciągu = null;

//String nazwa_portu = Serial.list()[0]; // Mac OS X

//String nazwa portu = "/dev/ttyUSB0"; // Linux

//String nazwa portu = "COM6"; // Windows

strumieniowanie logiczne = fałsz;

prędkość pływaka = 0,001;

String gcode;

int i = 0;

void otwórzSerialPort()

{

if (portname == null) return;

if (port != null) port.stop();

port = nowy numer seryjny (ten, nazwa portu, 115200);

port.bufferUntil('\n');

}

void selectSerialPort()

{

Wynik ciągu = (ciąg) JOptionPane.showInputDialog(to, "Wybierz port szeregowy odpowiadający Twojej płytce Arduino.", "Wybierz port szeregowy", JOptionPane. PLAIN_MESSAGE, zero, Serial.list(), 0);

if (wynik != null) {

nazwa_portu = wynik;

openSerialPort();

}

}

pusta konfiguracja()

{

rozmiar (500, 250);

openSerialPort();

}

nieważne remis()

{

tło(0);

wypełnić(255);

int y = 24, dy = 12;

text("INSTRUKCJE", 12, y); y += dy;

text("p: wybierz port szeregowy", 12, y); y += dy;

text("1: ustaw prędkość na 0,001 cala (1 mil) na impuls", 12, y); y += dy;

text("2: ustaw prędkość na 0,010 cala (10 mil) na impuls", 12, y); y += dy;

text("3: ustaw prędkość na 0,100 cala (100 mil) na impuls", 12, y); y += dy;

text("klawisze strzałek: przesuń w płaszczyźnie x-y", 12, y); y += dy;

text("strona w górę & strona w dół: przesuń w osi z", 12, y); y += dy;

text("$: wyświetl ustawienia grbl", 12, y); y+= dy;

text("h: idź do domu", 12, y); y += dy;

text("0: zero maszyny (ustaw dom do bieżącej lokalizacji)", 12, y); y += dy;

text("g: przesyłaj plik z kodem g", 12, y); y += dy;

text("x: zatrzymaj przesyłanie strumieniowe g-code (to NIE jest natychmiastowe)", 12, y); y += dy;

y = wysokość - dy;

text("bieżąca prędkość biegu: " + prędkość + " cale na krok", 12, y); y -= dy;

text("bieżący port szeregowy: " + nazwa portu, 12, y); y -= dy;

}

nieważny klawiszNaciśnięty()

{

jeśli (klawisz == '1') prędkość = 0,001;

jeśli (klawisz == '2') prędkość = 0,01;

jeśli (klawisz == '3') prędkość = 0,1;

jeśli (!streaming) {

if (keyCode == LEWO) port.write("G91\nG20\nG00 X-" + prędkość + " Y0.000 Z0.000\n");

if (keyCode == PRAWY) port.write("G91\nG20\nG00 X" + prędkość + " Y0.000 Z0.000\n");

if (keyCode == UP) port.write("G91\nG20\nG00 X0.000 Y" + prędkość + " Z0.000\n");

if (keyCode == DOWN) port.write("G91\nG20\nG00 X0.000 Y-" + prędkość + " Z0.000\n");

if (keyCode == KeyEvent. VK_PAGE_UP) port.write("G91\nG20\nG00 X0.000 Y0.000 Z" + prędkość + "\n");

if (keyCode == KeyEvent. VK_PAGE_DOWN) port.write("G91\nG20\nG00 X0.000 Y0.000 Z-" + prędkość + "\n");

//if (klucz == 'h') port.write("G90\nG20\nG00 X0.000 Y0.000 Z0.000\n");

if (klucz == 'v') port.write("$0=75\n$1=74\n$2=75\n");

//if (klucz == 'v') port.write("$0=100\n$1=74\n$2=75\n");

if (klucz == 's') port.write("$3=10\n");

if (klucz == 'e') port.write("$16=1\n");

if (klucz == 'd') port.write("$16=0\n");

if (klucz == '0') openSerialPort();

if (klucz == 'p') selectSerialPort();

if (klucz == '$') port.write("$$\n");

if (klucz == 'h') port.write("$H\n");

}

if (! streaming && key == 'g') {

gcode = null; i = 0;

plik pliku = null;

println("Ładowanie pliku…");

selectInput("Wybierz plik do przetworzenia:", "fileSelected", plik);

}

if (klucz == 'x') streaming = false;

}

void fileSelected(Wybór pliku) {

if (wybór == null) {

println("Okno zostało zamknięte lub użytkownik nacisnął Cancel.");

} w przeciwnym razie {

println("Wybrany przez użytkownika " + selection.getAbsolutePath());

gcode = loadStrings(selection.getAbsolutePath());

if (gcode == null) return;

strumieniowanie = prawda;

strumień();

}

}

pusty strumień()

{

if (!streaming) return;

podczas (prawda) {

if (i == gcode.length) {

przesyłanie strumieniowe = fałsz;

powrót;

}

if (gcode.trim().length() == 0) i++;

inaczej złamać;

}

println(gcode);

port.write(gcode + '\n');

i++;

}

void serialEvent(Serial p)

{

String s = p.readStringUntil('\n');

println(s.trim());

if (s.trim().startsWith("ok")) stream();

if (s.trim().startsWith("błąd")) stream(); // XXX: naprawdę?

}

Krok 5: Zaprojektuj i wydrukuj wszystkie części w arkuszu ze sklejki

Pobierz część robota i projekt w programie AutoCAD, a następnie wydrukuj na arkuszu ze sklejki o grubości 12 mm oraz część wykończeniową i projektową. Jeśli ktoś potrzebuje pliku cad plz, zostaw komentarz w polu komentarza, wyślę go bezpośrednio.

Krok 6: Montaż

zbierz wszystkie części i ułóż w kolejności na podanym obrazku i postępuj zgodnie ze schematem obrazka.

Krok 7: Skonfiguruj ustawienia GBRL

Ustawienie, które sprawdziło się w naszych robotach.

$0=10 (impuls kroku, usec) $1=255 (opóźnienie bezczynności kroku, ms) $2=7 (maska odwrócenia portu:00000111) $3=7 (maska odwrócenia portu dir:0000111) $4=0 (odwrócenie włączenia kroku, bool) $5=0 (odwrócone piny graniczne, bool) $6=1 (odwrócone piny sondy, bool) $10=3 (maska raportu stanu:00000011) $11=0.020 (odchylenie połączenia, mm) $12=0.002 (tolerancja łuku, mm) $13 =0 (raportuj cale, bool) $20=0 (miękkie limity, bool) $21=0 (twarde limity, bool) $22=1 (cykl bazowania, bool) $23=0 (homing dir invert mask:00000000) $24=100.000 (homing feed, mm/min) $25=500.000 (homing seek, mm/min) $26=250 (homing debounce, msek) $27=1.000 (homing pull-off, mm) $100=250.000 (x, krok/mm) $101= 250.000 (y, krok/mm) 102$=250.000 (z, krok/mm) 110$=500.000 (x maks. przest., mm/min) $111=500.000 (y maks. przest., mm/min) $112=500.000 (z maks. przest., mm/min.) mm/min) 120 USD = 10 000 (x przyśpieszenie, mm/s^2) 121 USD = 10 000 (przyśpieszenie y, mm/s^2) 122 USD = 10 000 (przyśpieszenie z, mm/s^2) 130 USD = 200 000 (x maksymalny skok, mm) $131=200.000 (y maks. przesuw, mm) $132=200.000 (z maks. przesuw, mm)

Krok 8: Prześlij kod końcowy i sprawdź wirtualny wynik w panelu oprogramowania Arduino Uno

// Jednostki: CM

pływak b_wysokość = 0;

pływak a1 = 92;

pływak a2 = 86;

pływak snude_len = 20;

boolean doZ = fałsz;

float base_angle;// = 0;

pływak ramię1_kąt; // = 0;

pływak ramię2_angle; //= 0;

pływak bx = 60;// = 25;

zmiennoprzecinkowa o = 60;// = 0;

pływak bz = 60;// = 25;

pływak x = 60;

pływak y = 60;

pływak z = 60;

pływak q;

pływak c;

pływak V1;

pływak V2;

pływak V3;

pływak V4;

pływak V5;

pusta konfiguracja () {

rozmiar (700, 700, P3D);

krzywka = nowa PeasyCam(to, 300);

cam.setMinimumDistance(50);

cam.setMaximumDistance(500);

}

nieważne rysowanie () {

//ligninger:

y = (myszX - szerokość/2)*(-1);

x = (myszY - wzrost/2)*(-1);

bz = z;

przez = y;

bx = x;

float y3 = sqrt(bx*bx+by*by);

c = sqrt(y3*y3 + bz*bz);

V1 = acos((a2*a2+a1*a1-c*c)/(2*a2*a1));

V2 = acos((c*c+a1*a1-a2*a2)/(2*c*a1));

V3 = acos((y3*y3+c*c-bz*bz)/(2*y3*c));

q = V2 + V3;

ramię1_kąt = q;

V4 = radiany(90,0) - q;

V5 = radiany(180) - V4 - radiany(90);

kąt ramienia2 = radiany (180,0) - (V5 + V1);

kąt_podstawy = stopnie(atan2(bx, by));

ramię1_kąt=stopnie(ram1_kąt);

arm2_angle=stopnie(arm2_angle);

//println(by, bz);

//kąt ramienia1 = 90;

//kąt ramienia2 = 45;

/*

kąt ramienia2 = 23;

ramię1_kąt= 23;

ramię2_kąt=23;

*/

// interaktywne:

// jeśli (doZ)

//

// {

// base_angle = base_angle+ mouseX-pmouseX;

// } w przeciwnym razie

// {

// arm1_angle =arm1_angle+ pmouseX-mouseX;

// }

//

// arm2_angle = arm2_angle+ mouseY-pmouseY;

draw_robot(base_angle, -(arm1_angle-90), arm2_angle+90 - (-(arm1_angle-90)));

// println(base_angle + ", " + arm1_angle + ", " + arm2_angle);

}

void draw_robot(float base_angle, float arm1_angle, float arm2_angle)

{

obróćX(1.2);

obróćZ(-1,2);

tło(0);

światła();

pushMatrix();

// BAZA

wypełnienie (150, 150, 150);

box_corner(50, 50, b_height, 0);

obróć(radiany(kąt_podstawy), 0, 0, 1);

// RAMIĘ 1

wypełnienie(150, 0, 150);

box_corner(10, 10, a1, ramię1_kąt);

// RAMIĘ 2

wypełnienie(255, 0, 0);

box_corner(10, 10, a2, ramię2_angle);

// SNUDE

wypełnienie(255, 150, 0);

box_corner(10, 10, snude_len, -arm1_angle-arm2_angle+90);

popMatrix();

pushMatrix();

float action_box_size=100;

przetłumacz(0, -action_box_size/2, action_box_size/2+b_height);

pushMatrix();

przetłumacz(x, wielkość_pudełka_działania- y-rozmiar_pudełka_działania/2, z-rozmiar_pudełka_działania/2);

wypełnienie(255, 255, 0);

pudełko(20);

popMatrix();

wypełnienie(255, 255, 255, 50);

box(action_box_size, action_box_size, action_box_size);

popMatrix();

}

void box_corner(float w, float h, float d, float obrót)

{

obróć(radiany(obróć), 1, 0, 0);

przetłumacz(0, 0, d/2);

pudełko (szer., wys., gł.);

przetłumacz(0, 0, d/2);

}

nieważny klawiszNaciśnięty()

{

jeśli (klucz == 'z')

{

doZ = !doZ;

}

jeśli (klucz == 'h')

{

// ustaw wszystko na zero

kąt ramienia2 = 0;

ramię1_kąt = 90;

kąt_podstawy = 0;

}

jeśli (klucz == 'g')

{

println(stopnie(V1));

println(stopnie(V5));

}

jeśli (keyCode == UP)

{

z++;

}

jeśli (keyCode == DOWN)

{

z-;

}

jeśli (klucz == 'o')

{

y = 50;

z = 50;

println(q);

println(c, "c");

println(V1, "V1");

println(V2);

drukujln(V3);

println(arm1_angle);

println(V4);

drukujln(V5);

println(arm2_angle);

}

}