Platforma Stewart 6DOF: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Platforma Stewart 6DOF to zrobotyzowana platforma, która może poruszać się w 6 stopniach swobody. Ta pomniejszona mini wersja, zwykle skonstruowana z 6 siłownikami liniowymi, wykorzystuje 6 serwomechanizmów do symulacji ruchu liniowego. Istnieją trzy ruchy liniowe x, y, z (boczny, wzdłużny i pionowy) oraz trzy obroty: skok, przechylenie i odchylenie.

Platformy Stewart są powszechnie używane do zastosowań takich jak symulatory lotu, technologia obrabiarek, technologia dźwigów, badania podwodne, ratownictwo powietrze-morze, mechaniczne byki, pozycjonowanie anten satelitarnych, teleskopy i chirurgia ortopedyczna.

Ta wersja platformy Stewart jest sterowana mikrokontrolerem Arduino Uno i zasilana z zasilacza 5V.

Potrzebne materiały:

6 serwosilników

Akryl lub drewno

1 układ Arduino

1 płytka do krojenia chleba

Wiele kondensatorów

6 przycisków

1 moduł joysticka

12 przegubów kulowych i 6 gwintowanych wałków

6 sztuk dystansowych

Krok 1: Projektowanie plików CAD

Zacznij mierzyć wspornik montażowy serwomechanizmu i gumową przelotkę do nawlekania przewodów i wykonaj nieco większe otwory na sześciokątnym wielokącie. W razie potrzeby dodaj otwory montażowe na elementy dystansowe. Pamiętaj o pozostawieniu odpowiedniego odstępu, aby serwa nie dociskały się do siebie po zamontowaniu. Ostateczny wynik (pokazany powyżej) powinien idealnie pasować do serwonapędu i nie powinien wymagać odstępów, aby utrzymać konstrukcję razem. Wydrukuj 4 kopie pliku, 2 bez otworów na gumową przelotkę. Wydrukuj również kopię sześciokątnego kształtu, pomniejszoną o 70%, ale bez otworów na serwomotory, będzie to górna płyta.

Pliki te można wycinać laserowo lub drukować w 3D, ale odpowiednio dostosuj grubość materiałów, aby 2 arkusze idealnie pasowały do wysokości wspornika montażowego dla serw.

Do tego projektu użyłem programu Adobe Illustrator.

Krok 2: Montaż

Zacznij od włożenia serwomotorów pomiędzy arkusze akrylu, które wydrukowaliśmy w ostatnim kroku. zwróć uwagę na przewleczenie przewodów i porządnie je zwiąż na później. Następnie przyklej na gorąco/taśmę/zamontuj krótkie wsporniki do akrylowej płyty górnej na krótkich krawędziach sześciokątnego wielokąta, jak pokazano powyżej. Pamiętaj, aby dodać trochę odstępów między słupkami.

Zamontuj przeguby kulowe, pamiętaj, że muszą mieć tę samą długość. Przymocuj przeguby kulowe do serwonapędów dołączonych do serwomotoru za pomocą śrub samowiercących, użyj odpowiednich rozstawów, aby przeguby kulowe miały pełen zakres swobody. Pokazane powyżej.

Na koniec przymocuj drugą stronę mechanizmu przegubu kulowego do wsporników na akrylu za pomocą normalnych śrub zawartych w pakiecie przegubu kulowego. Następnie dodaj trąbki serw do serw tak, aby tworzyły kąt 90 stopni do wewnątrz, gdy serwomechanizm znajduje się w pozycji zerowej, odpowiednio dostosuj przeguby kulowe i rogi serw. Możesz użyć telefonu, aby sprawdzić, czy platforma jest pozioma, jak pokazano powyżej.

Krok 3: Elektronika

Zacznij od dołączenia przewodów połączeniowych do przewodów serwa, lubię używać odpowiedniego koloru, aby wyglądały ładniej. Podłącz 5v i GND do płytki stykowej, a pin sygnałowy (pwn) do Arduino Uno w pinach 3, 5, 6, 9, 10, 11. Dodaj przyciski do płytki stykowej, przewodem do 5 V, rezystor do GND po drugiej stronie i przewód sygnałowy biegnący do pinu cyfrowego w Arduino. Kontrolują one zestaw poleceń dla platformy. Kontynuuj, podłączając moduł joysticka, 5 V i GND do płytki stykowej, wyjścia X i Y do wejść analogowych. To jest główny joystick platformy.

Zdejmij kabel USB, pobierając przewody zasilania i GND i podłączając je do kabli połączeniowych, które łączą się z pinami zasilania na płytce stykowej. To USB będzie zasilać system z banku mocy. Dodaj różne kondensatory do listwy zasilającej na płytce stykowej, pamiętaj o pinach dodatnich i ujemnych. Te kondensatory pomagają serwom działać, ponieważ pobierają dużo prądu, a kondensatory ładują się i wysyłają impulsy, aby w tym pomóc.

Krok 4: Programowanie

Nie będę zagłębiać się w aspekt programowania tego projektu, ponieważ możliwości są nieskończone, ale powinieneś zacząć od przesunięcia ramion serwa i zrozumienia, jak przegubowo ustawić platformę, a następnie ustawić serwa w różnych pozycjach przez Arduino do dalej odkryj sposoby kontrolowania platformy.

Krok 5: Gratulacje

Właśnie zbudowałeś swoją platformę Stewart! Powodzenia! Możliwości są nieskończone!