Kieszonkowe ramię robota MeArm V0.4: 20 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

MeArm to kieszonkowe ramię robota. Jest to projekt rozpoczęty w lutym 2014 roku, który dzięki projektowi Open Development jako Open Hardware przeszedł fantastycznie szybką drogę do obecnego stanu. Wersja 0.3 pojawiła się w Instructables w kwietniu 2014 roku i widzieliśmy ją zbudowaną na całym świecie, od jej domu w Wielkiej Brytanii po USA, Meksyk, Szwajcarię i Japonię, by wymienić tylko kilka.

Ta wersja jest naprawdę stara, więc jeśli ją masz, prawdopodobnie masz ją od Alibaba, eBay, a nawet dealbest! Miliony z nich zostały wykonane na licencji open source. Najnowszą oficjalną wersję znajdziesz na Amazon UK

Zanim zaczniesz z tą instrukcją, sprawdź swoją wersję

Ten samouczek dotyczy wersji 0.4. Mamy teraz wersję 3.0 dostępną na Amazon UK, a instrukcje dotyczące wersji 1.0 tutaj

Wszystkie poprzednie wersje i to można znaleźć na thingiverse.

Ten przewodnik opisuje, jak zbudować wersję 0.4. Obecnie dostępny jest kod dla Arduino, Raspberry Pi, Beaglebone Black i Espruino.

Krok 1: Zbierz swoje części

#meArm został zaprojektowany z myślą o ekonomii. Wiadomo, że wycinarki laserowe nie są najpopularniejszymi narzędziami, ale jest ich teraz więcej niż kiedykolwiek! Najpierw potrzebujesz zestawu części. Chwyć dxf i użyj frezarki cnc lub wycinarki laserowej. W wersji 0.3 mieliśmy również ludzi, którzy drukowali części w 3D. Jeśli otrzymasz od nas zestaw lub zamówisz części z akrylu, będziesz musiał usunąć całą powłokę ochronną. Nie jest to najfajniejsza praca, ale efekt końcowy jest lepszy!

Następnie będziesz potrzebować wszystkich śrub i nakrętek. Używamy standardowych części M3 (metrycznych 3mm). Ich liczba do zbudowania najnowszej wersji to:

Nakrętka x 106mm x 98mm x 1210mm x 312mm x 720mm x 4podkładki x 0 (usunęliśmy je, ponieważ nikt ich nigdy nie używał!!) Bez wątpienia można było znaleźć odpowiedniki w rozmiarach imperialnych, ponieważ jako naród udało ci się sprowadzić człowieka na księżyc stopą funtów na cal kwadratowy, więc konwersje pozostawiam w kompetentnych rękach (w przypadku mieszkańców Liberii czy Myamar zignoruj fragment o księżycu).

Będziesz także potrzebował 4 serwomechanizmów hobbystycznych. Zwykle używamy przekładni z żywicy 9g. Te metalowe zębatki o tym samym rozmiarze są lepsze, ale są droższe.

MeArm jest teraz operacją komercyjną (kiedy pamiętam) i mamy dostępne kompletne zestawy, jak również części składowe.

Krok 2: Przygotuj bazę

Lubię najpierw budować bazę, to trochę nudny pierwszy krok. Ale jak powiedział Mao Tse-tung, „droga do zbudowania fajnego ramienia robota zaczyna się od jednego, dość nudnego kroku”. Może parafrazuję - ale po prostu przejdźmy do tego, co?

Części, których tu używamy to:

• Baza - największa część jaką będziesz mieć
• Obroża - jedna z czterech dostarczonych
• Kwadratowe mocowanie serwa - pasuje bezpośrednio do otworu w podstawie
• Śruby 4x20mm
• 4 x orzechy
• Śruby 2x8mm
• 4 x lepkie stopy
• 1 x Serwo

Jeśli masz jeden z naszych ze śliskim wytrawionym na nim, najbardziej będziesz chciał tę cholewkę. To jest szczyt. W przeciwnym razie tak czy inaczej jest w porządku. Przyklej jedną z czterech lepkich stopek w każdym z rogów podstawy. Następnie zacznij wkładać śruby 20 mm do otworów wokół dużego kwadratowego otworu.

Teraz nakręć nakrętki na śruby 20mm od góry, aż będziesz w połowie drogi.

Krok 3: Dodaj kwadrat

Następnie weź kwadratową część i umieść ją na śrubach 20mm, z wyciętym prostokątem zorientowanym w taki sam sposób jak podstawa (jak pokazano na rysunku).

Po ustawieniu otworów w części kwadratowej na śrubach zaczną dokręcać śruby, powinny one zacząć samoczynnie wbijać się w otwory w części kwadratowej. Po przykręceniu ich wszystkich tak, aby zrównały się z górną częścią kwadratowej części, przejdziemy dalej i dokręcimy nakrętki do płyty podstawy, jak pokazano.

Krok 4: Obroża serwo

Odkryliśmy, że dodanie obroży do serw to najlepszy sposób na przymocowanie ich do ramienia. Jest to technika, której użyjemy jeszcze trzy razy.

• Przeciągnij drut serwomechanizmu przez kołnierz
• Wyrównaj wycięcie na kołnierzu z końcem serwa, do którego przyczepiony jest drut
• Przenieś kołnierz na spód serwomechanizmu
• Wciśnij do domu, aby był płaski z kołnierzem na serwo

Krok 5: Przymocuj obrożę do kwadratu na podstawie

Teraz założyłeś swoją linię serwomechanizmu, wepchnij ją przez otwór w kształcie serwomechanizmu na kwadratowej części.

Włóż dwie śruby 8mm od spodu tak, aby przechodziły przez otwory w kołnierzu z niewielkim oporem i samoczynnie wbijają się w kwadratową część. Dokręcaj, aż serwo będzie mocno trzymane. Nie dokręcaj zbyt mocno!

Złamałeś kołnierz? Mówiłem ci, żebyś nie dokręcał zbyt mocno… Ale nie jesteś pierwszy, więc do zestawu dołączamy zapasowy kołnierz serwo. Nie rób tego ponownie!

Na chwilę odłożymy bazę.

Krok 6: Zbuduj lewą stronę

Proszę zwrócić szczególną uwagę na tym etapie. Kluczujemy części, aby ograniczyć liczbę możliwych błędnych konfiguracji do dokładnie jednej. Przydało się to przy tworzeniu większego ramienia, w którym orientacja serw jest odwrócona. Jednak ze standardowym #meArm będziesz potrzebować wersji dla praworęcznych, jak tutaj skonstruowano. W ten sposób cały przykładowy kod będzie działał!

Potrzebne części to:

• 2x8mm śruba
• Śruba 2x12mm
• 2 x nakrętka
• 1x6mm śruba
• 1 x kołnierz
• 1 x prostokątna część boczna, jak na zdjęciu
• 1 x ramię montażowe Servo - dłuższe z dwóch posiadasz
• 1 x Dźwignia prosta - masz trzy takie same
• 1 x Serwo
• 1 x Krótka śruba serwo
• 1 x długa śruba serwo

Krok 7: Obroża i mocowanie serwomechanizmu

Przełóż serwo przez jak poprzednio i przykręć do bocznego elementu za pomocą śrub 8mm.

Zwróć szczególną uwagę na orientację tutaj. Zwróć uwagę na kierunek drutu i sposób, w jaki serwo wystaje z bocznego elementu.

Teraz wkręć śruby 12mm przez okrągłe otwory, które pozostały i wkręć nakrętki tylko o pół obrotu.

Krok 8: Zbuduj swoje pierwsze dźwignie

Przymocuj białą plastikową klakson serwomechanizmu do części dźwigni serwomechanizmu (jak na zdjęciu) za pomocą długiej śruby serwomechanizmu. To wystawi tył powstałej części i jest nieco kolczasty. Odcinam je, gdy jestem pewien, że dobrze je ułożyłem!

Teraz przymocuj długą dźwignię do dźwigni serwomechanizmu, ze śrubą przechodzącą przez tę samą stronę co klakson serwomechanizmu. To twoja pierwsza ruchoma część. Możesz go później wyregulować, ale ważne jest, aby można było nim poruszać z bardzo małą siłą. Chcesz znaleźć odpowiednią równowagę między nie poruszaniem się na boki a swobodnym poruszaniem się. Każda siła, którą musisz pokonać poruszając tymi stawami, to mniej siły, którą musisz podnosić.

Pamiętaj o tym w przypadku wszystkich ruchomych części. Przypomnę po drodze i na końcu możesz się dostosować, ale to ważne.

Jeśli trudno jest poruszyć dźwignią nawet przy nieco poluzowanej śrubie, po prostu spróbuj kilka razy przesunąć przegub. Mamy tendencję do przycinania ich, aby stawy były dobrze dopasowane. Powinno się rozluźnić przy tym dodatkowym ruchu.

Możliwe jest również, że śruba może mieć odcięty środek, a połączenie jest ustawione pod kątem. W takim przypadku wystarczy go wyjąć, przytrzymać razem i ponownie wkręcić. Połączenia te pozwolą Ci na około 6 lub 7 cykli budowy i zniszczenia!

Krok 9: Zamocuj dźwignię i znajdź swoje granice

Ta część też jest ważna. Wszystkie są ważne, więc jeśli jesteś zmęczony, zrób sobie przerwę!

Przymocuj dźwignię serwomechanizmu, którą właśnie wykonałeś, do serwomechanizmu, będzie po prostu pchał. Te mniejsze serwa będą się obracać ręcznie, więc delikatnie obróć je do końca zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aż się zatrzymają. Kiedy się zatrzyma, odciągnij ramię serwa z powrotem i załóż je tak, aby pasowało do pierwszego pokazanego tutaj obrazu.

Przełóż małą śrubę serwomechanizmu przez środek i dokręć trochę, aby po prostu chwycił - nie dokręcaj zbyt mocno - z jakiegoś powodu ta śruba może zablokować serwo, a tego nie chcemy. Jeśli masz skonfigurowaną tablicę kontrolną, warto przetestować ruch tej części, jeśli ta śruba zabezpieczająca zwiąże złącze, trudno będzie później wyregulować.

Kiedy to zrobisz, obróć serwo przeciwnie do ruchu wskazówek zegara i powinno iść aż do tego, jak pokazano na ostatnim obrazku. Jeśli tak się nie stanie, wykręć śrubę i powtórz powyższy krok.

Jeśli twoje serwo kliknie tutaj, oznacza to, że skacze zęby i może wymagać przebudowy, w gorszym przypadku pękła zębatka, ale serwa są tanie, więc po prostu je wymień. Wszystkie nasze serwa w zestawach #meArm są testowane, więc żaden nie kliknie po wyjęciu z pudełka.

Krok 10: Zbuduj prawą stronę

To, o dziwo, jest podobne do budowania po lewej stronie. Potrzebne części to 2 x śruba 8 mm 2 x śruba 12 mm 2 x nakrętka 1 x śruba 6 mm 1 x kołnierz 1 x prawy element boczny 1 x długa dźwignia (tak jak przed chwilą użyta) 1 x środkowa dźwignia RHS (spójrz uważnie na zdjęcie!) 1 x Servo1 x Mała śruba serwomechanizmu1 x Duża śruba serwomechanizmu1 x Servo horn

Nawlecz kołnierz i przymocuj, zwracając uwagę na orientację. Włóż śruby 12 mm i przekręć nakrętki o pół.

Przymocuj długą dźwignię na zewnątrz prawego elementu bocznego za pomocą śruby 6 mm. To kolejna część, która musi się poruszyć. Pamiętaj, że ładne i luźne, powinny poruszać się w płaszczyźnie, że tak powiem. Jeśli na początku jest sztywny, przerób go kilka razy do tyłu i do przodu.

Krok 11: Dołącz do serwomechanizmu i ustaw limity

Ponownie weź plastikowy klakson serwa i przymocuj go do długiej środkowej części. Wciśnij to na serwo i delikatnie obróć serwo do końca w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Zdejmij dźwignię i załóż ją z powrotem, tak aby pasowała do pierwszego z trzech pokazanych tu obrazów dołączonej dźwigni. Włóż małą śrubę (znowu nie za mocno!) i nakręć ją zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aby pasowała do ostatniego pokazanego tutaj obrazu.

Jeśli masz skonfigurowaną tablicę kontrolną, warto przetestować ruch tej części, jeśli ta śruba zabezpieczająca zwiąże złącze, trudno będzie później wyregulować.

Krok 12: Łączenie stron i spotkanie ze świnią

Teraz połączymy boki z centralnymi częściami i poznamy jeden z moich ulubionych kawałków "Świnka". Świnia jest pokazana na drugim zdjęciu, przymocowana do długiej dźwigni, jedna z iteracji tej części wyglądała bardzo jak świnia i nazwa utkwiła we mnie. To wszystko!

Potrzebne części:

• Śruba 2x12mm
• 2 x nakrętka
• 1x6mm śruba
• 1 x podstawa kołyski (bit kwadratowy)
• 1 x dźwignia centralna LH
• 2 x końce kołyski
• 1 x „Świnia”
• 1 x Środkowa część dźwigni centralnej…
• 1 x długi klakson serwo;
• 2 x długie śruby serwo
• 1 x Krótka śruba serwo

Przymocuj Świnię do centralnej dźwigni LH, jak zawsze zwróć uwagę na orientację tej śruby! Tym razem przynajmniej wszelkie błędy będą szybko widoczne.

Znowu będziesz miał tego dość, ale chcesz mieć przyjemny, łatwy ruch tej dźwigni. Upewnij się, że jest w płaszczyźnie i łatwo obraca się wokół tej śruby.

Krok 13: Przymocuj serwohorn do podstawy

Krótki krok, ale najlepiej zrobić to teraz. Użyj dwóch długich śrub, aby przymocować ten klakson. Wycięcia po lewej jak na zdjęciu.

Jeśli połączysz to z jedną z bocznych części i pomyślisz o tym, jak ten róg przyczepi się do podstawy, pomoże ci to prawidłowo wykonać tę część. Możesz go dopasować do siebie i zobaczyć, zanim się przymocujesz, więc wypróbuj to przed ładowaniem.

Krok 14: Spotkanie ze starymi przyjaciółmi

Teraz przedstawiamy wszystkie części, które wykonaliśmy w bardzo krótkim czasie.

Ta część jest kłopotliwa i naprawdę wymaga więcej rąk niż masz. Spójrz na zdjęcia i przeczytaj je najpierw.

Weź zmontowany LHS (lewa strona!), upewniając się, że wkręty 12 mm, które wcześniej zamocowaliśmy, są wciśnięte przez wstawkę końcową tak, aby wycięcie znajdowało się najbliżej lewej strony. Dokręć śrubę o jeden lub dwa obroty, ale nie do końca.

Teraz zrób to samo z drugą częścią końcową. Przy luźnych śrubach spróbuj włożyć świnię między wycięcia, powinna po prostu pasować i trzymać, jednak w zależności od cięcia i szczęścia może nie być, poluzuj śrubę, jeśli zajdzie taka potrzeba. Szarpanie może spaść i możesz mnie teraz przekląć. Zasługuję na to. Proszę, trzymaj to razem – dosłownie i w przenośni.

Kiedy już to zrobisz i nadal z pewnym luzem na śrubach, możesz wsunąć podstawę kołyski.

Teraz dokręć, ale nie dokręcaj zbyt mocno.

Sprawdź, czy wszystkie części wyglądają jak na tych zdjęciach.

Krok 15: Dodaj RHS

Teraz zabierzemy RHS na imprezę.

Za pomocą dwóch pozostałych nakrętek i dwóch śrub 12mm połącz luźno środkową dźwignię.

Poprowadź podstawę i lewą stronę, które właśnie złożyłeś, nad 12 mm śrubami i nakrętkami na prawej stronie i dokręć wszystko (nie dokręcaj zbyt mocno!).

To najtrudniejsza część. Wygląda na to, że pozostało ci wiele części, ale to głównie pazur! Teraz kilka łatwych wygranych…

Krok 16: Wyjdź za bazę

Ten jest miłym i łatwym krokiem do naśladowania tego wszystkiego!

Wsuń zmontowaną kołyskę na serwo bazowe. Obróć do końca zgodnie z ruchem wskazówek zegara i wyjmij, załóż go ponownie, jak pokazano na drugim obrazku tutaj i wkręć małą śrubę (nie za mocno!).

Sprawdź, czy obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara i wygląda podobnie do ostatniego zdjęcia tutaj.

Krok 17: Lewe i prawe przedramiona

Lewa strona jest bardzo prosta. Jedna część z dwoma śrubami 6mm. Spraw, aby wyglądało jak drugie zdjęcie tutaj! Ponownie zastanów się nad ruchem tej części, wystarczająco ciasnym, aby usunąć wszelkie ruchy nie tak ciasne, aby związać staw.

Prawe przedramię wymaga spacji i w końcu możesz użyć dwóch z tych 10mm, które myliłeś z 12mm przez ostatnią godzinę! Jeśli w tym momencie nie masz trzech śrub 10 mm, spójrz na te 12 mm, których właśnie użyłeś, jedna lub więcej z nich będzie wyglądać o około 2 mm krócej niż reszta!

Połączenie z dźwignią centralną po prawej stronie idzie, dźwignia centralna, dźwignia przedramienia, wędzidło trójkątne. Z tyłu nakładka trójkątna, podkładka dystansowa, długa dźwignia (ta dołączona wcześniej do prawej strony). Pamiętaj o łatwym ruchu. W razie potrzeby przesuń dźwignie kilka razy w tę iz powrotem. Teraz rzeczy są ze sobą połączone, ten ruch da ci wyobrażenie o tym, jak wszystko się łączy.

Na koniec (w tym kroku nie ekscytuj się!) użyj ostatniej długiej dźwigni ze śrubą 6 mm po wewnętrznej stronie, jak pokazano na ostatnim obrazku. Nie będę musiał tego powtarzać, prawda? Celem jest luźny ruch!

Krok 18: Pazur! (pazur…)

To początek końca, który z przyjemnością usłyszysz!

Teraz użyjemy reszty bitów. Z wyjątkiem:

• 1 x kołnierz (zapasowy)
• 1 x przekładka (zapasowa)
• 2x8mm śruba
• 1x10mm śruba

Znajdź krótszą z dwóch prostokątnych części. To jest obroża specjalistyczna! Przeprowadź to tak, jak zrobiłeś pozostałe trzy (lub cztery, jeśli zepsułeś jeden!).

Następnie użyj cienkich części pokazanych na zdjęciach piątym i szóstym tutaj. Zwróć uwagę na orientację. Te wsuwają się w bok i będą działać jako wierzchowce. Uważam, że ta konstrukcja jest bardzo sprytna i jest dziełem Jacka Howarda, współtwórcy #meArm.

Teraz większą prostokątną część można umieścić na spodzie właśnie wykonanej części złożonej. Sprawdź orientację po raz ostatni i sięgnij po cztery pozostałe śruby 8 mm i nie dokręcaj ich nadmiernie! Ale dokręć je. Upewnij się, że żaden element nie wystaje z podstawy właśnie wykonanej części.

Krok 19: Szczęki

Weź śrubę 6mm i przymocuj ząbkowaną szczękę dwoma otworami po lewej stronie pazura. Aby uzyskać najlepsze wyniki, upewnij się, że te dwie części są tak wyrównane, jak to możliwe, podczas samodzielnego wkręcania śruby. Jeśli zauważysz, że chwytak wysuwa się z płaszczyzny, usuń część, przytrzymaj ją ponownie i ponownie przytnij gwint.

Wyrównaj drugą szczękę, aby prawidłowo się zazębić i przymocuj ją równo z kolejną śrubą 6 mm.

Sprawdź teraz ruch szczęk. Jeśli to nie jest wolne i łatwe, mogą to być złącza, jak omówiono wcześniej, może to być poza płaszczyzną (usuń i przytnij gwint) lub może być tak, że śruby 8 mm, których użyliśmy do zacisku, po prostu dotykają tylnej części kół zębatych, poluzuj je.

Następnie zrobimy połączenie, aby połączyć serwo i szczęki ze sobą. Przymocuj pozostały klakson do krótkiej dźwigni łączącej serwo. Następnie połącz to z małą malutką częścią łączącą. To powinna być twoja ostatnia śruba 6mm.

Teraz ostatnie 12 mm przepychasz przez maleńką część łączącą, dodaj dwie przekładki i ewentualnie podkładki, które dołączamy i przymocuj do zapasowego otworu w lewej szczęce.

Zwykle zostawiam to niepodłączone do serwomechanizmu, dopóki nie będę miał kontroli mikrokontrolera i mogę zdecydować, gdzie jest pozycja zamknięta.

Krok 20: Ostatni krok

Pozostaje tylko przyczepić pazur do reszty robota! Użyj dwóch śrub 8mm w czopie pazura i ostatniej 10mm z przekładką, aby zabezpieczyć nadgarstek. Śruby 8mm zwykle stykają się z górną i dolną częścią zacisku przed znalezieniem otworu w elementach dystansowych, można to ułatwić, lekko poluzowując śruby do zacisku serwa.

Teraz nadszedł czas, aby podłączyć go do ulubionego kontrolera! Linki znajdują się na pierwszej stronie instrukcji do dostępnego kodu, a przewodniki połączeń są z każdym. Tam, gdzie można użyć 6 V do serw, ten dodatkowy wolt jest wart sporo momentu obrotowego.

Po połączeniu może się okazać, że będziesz musiał dokonać drobnych korekt w konfiguracji, najprawdopodobniej masz zbyt dokręcone części i będziesz musiał je trochę poluzować.

Mam nadzieję, że podobała Ci się ta kompilacja Open Source! Nie mogę się doczekać, aby zobaczyć Twoje #meArms w akcji!