Tinkerkit Braccio Arduino Robotik kol

semaver

New member


  1. Tinkerkit Braccio Arduino Robotik kol

Robotik kol Tinkerkit Robot Kol, robot bilimine ekonomik bir giriş vaat ediyor. Satın almaya değer mi?


Elektronik ve mekanikle ilgilenen herkes, sonunda mekatronik ve robotikle, özellikle de uzaktan kumandalı araçlar veya robotik kollar gibi ilginç konularla karşılaşacaktır. Kuka ve Fanuc’taki endüstriyel olarak kullanılabilen robotik kollara, küçük formatta bile neredeyse erişilemez durumda. Peki ya bu teknolojiye başlamanın kolay bir yolunu istiyorsanız? Gerekirse, ucuz bir inşaat kiti işe yarar mı?

Robot Kol Tamir Takımı


Arduino ekosistemi, bu blogda çok sayıda gönderide tartışılmıştır. Birçok deneysel robotik model, Arduino kartlarını temel alır. Arduino mağazasında ve başka yerlerde eşleşen kitler var. Tinkerkit Braccio Arduino Robotik kol yaklaşık 199 € (KDV hariç). Bu arada, robotik kolun adı özenle seçildi, çünkü İtalyanca “braccio” Almanca “arm” sözcüğüne karşılık geliyor.

Robot kolun altı hareket ekseni vardır ve bu nedenle 6DOF robot kolu olarak bilinir (DOF = Serbestlik Dereceleri). Basit bir kural: her motor genellikle bir serbestlik derecesi ekler. Tabii ki, bu fiyat için, belirli bir yörüngede ve büyük bir hassasiyetle maksimum hızda birkaç kilogram hareket edebilen bir robot bekleyemezsiniz – mevcut versiyonun maksimum yükü, uzatılmış bir kolla yaklaşık 150 g ve 400 g’a kadardır. Aksi takdirde g.

Ancak böyle bir kit, en azından konuyla başlamak için uygun mu?

Bu soruyu cevaplamak için Arduino’nun Braccio robotik kolunu satın aldım. Ayrıca, dahil olan Braccio kalkanı aracılığıyla robotik kola komutlar veren, sahip olduğum bir Arduino kartını kullandım. Bu kart bir Arduino Uno, Leonardo veya Mega form faktöründe olmalı ve Braccio kalkanını taşımak ve kontrol etmek için 5V mantığını uygulamalıdır: kalkan, çeşitli servoları Arduino’ya bağlar.


Ancak üreticiler, MKR veya Nano kartları gibi daha yeni Arduino kartlarını da kullanabilirler. kullanım. Braccio Kitaplığının belgelerine bakın.

İlgili satış platformlarında, Arduino uyumlu kartların maliyeti yaklaşık 9 Euro’dur (örnek kaynak). Alternatif olarak, orijinal bir Arduino Uno kartı içeren Braccio Bundle Kit’i de yaklaşık 219 € karşılığında satın alabilirsiniz.

Kitin bireysel elektronik ve mekanik parçalardan ve mahfaza parçalarından oluşması (bkz. Şekil 1) ve yeni sahibinin el işçiliği gerektirmesi bir kusur değil, bir özelliktir. Çok basit olduğu kabul edilen bir robotik kolun bileşenleri hakkında değerli bilgiler edinmenin tek yolu budur.




https://amzn.to/35jdWk8






Ayrıca meraklıları, Thingiverse gibi 3D modelleme platformlarında Braccio için tamamlayıcı bileşenler sunuyor.

montaj


Bu arada, elektronik bileşenleri lehimlemekten kaçınanlar rahat bir nefes alabilir: 21 adım ve 63 vidadan sonra, tüm yapı lehimleme olmadan tamamlandı. Kitte ikisi SR 311 tipinde ve dördü daha yüksek torklu SR 431 tipinde olmak üzere altı servo motor bulunur.

Montaj için Kol gerekli alettir – bir Philips tornavida ve bir İngiliz anahtarı – en azından teoride kite dahil edilmiştir. Kitimde normalde verilen küçük anahtar eksikti. Montaj detaylarına önceden göz atmak isterseniz, örneğin burada montaj talimatlarını bulabilirsiniz. Alternatif olarak, tüm montaj adımlarını gösteren 17 dakikalık bir YouTube videosu da mevcuttur. Arduino web’deki Braccio belgelerini unutmamak.

Kol, yaklaşık iki ila maksimum üç saatlik çalışmayla, örneğin yağmurlu bir Pazar öğleden sonra ideal olan, özen ve rahatlıkla monte edilebilir. Nihai sonuç, Şekil 2a ve 2b’de görülebilir.




Çalışma 2 saatte tamamlanmaktadır.



Çalışma 2 saatte tamamlanmaktadır.





Robotik kolun montajı iki ila üç saat sürer.  Tamamen bağlı Arm kalkanı gösterilir.



Robotik kolun montajı iki ila üç saat sürer. Tamamen bağlı Arm kalkanı gösterilir.



Bazı bölümler ileri düzeydeyse paniğe gerek yok. Kit, kolayca kaybolan veya aşınmaya maruz kalan parçalara özel bazı yedek parçalar içerir.

Daha Hızlı Daha Yüksek Daha Uzak


Optimalden daha az bulduğum şey, Braccio’nun küçük bir kare ahşap tahta şeklindeki çok hafif tabanı. Bu yapı, bomu dengesiz hale getirerek devrilmeye eğilimli hale getirir. Kolu masa üstüne vidalamak çok az insan için bir seçenek olmalıdır. Karşı önlem olarak, ahşap veya alüminyumdan daha büyük bir tahta veya yerleşik ağırlığa sahip güçlendirilmiş bir taban oluşturabilirsiniz. İkinci seçenek için, Thingiverse’de kendi kendine yazdırmaya karşılık gelen bir temel vardır. Bu temele yeterli ağırlık yerleştirilebilir.

Kıskacı daha kavrayan, kıskaç benzeri bir ele dönüştürmek istiyorsanız Thingiverse’de uygun bir 3B model de bulacaksınız.

Merhaba bilgisayarlar!



Aşağıdaki örnekler için, birden çok arabirime sahip olduğu için bir Arduino Mega klonu kullandım., Arm’ı daha sonra kendi eklentilerinizle entegre etmek isterseniz. arduino.cc’de yukarıda belirtilen Braccio belgeleri burada bazı öneriler sunar.

Elbette ilgili Arduino eskizleri Arduino Uno veya Leonardo ile de çalışır. Braccio kalkanı seçilen Arduino kartına yerleştirildikten sonra programlama başlayabilir.

Bunun için Visual Studio Code artı PlatformIO eklentisi veya eski güzel Arduino IDE dahil olmak üzere çeşitli IDE’ler kullanılabilir.

Eski ve iyiden bahsetmişken: Mevcut ve revize edilmiş Arduino IDE 2.0’ı kullanmanızı öneririz. Ama hala benim gibi bir bilgisayarda (Linux, Windows veya macOS çalıştıran) “klasik” Arduino IDE’nin bir sürümü yüklüyse, onu da kullanabilirsiniz.

Arduino IDE’yi başlattıktan sonra ilk adım kütüphane yönetimidir. Doğru kitaplığı aramak için “Braccio” terimi yeterlidir ve söz konusu kitaplık, bulunanlar listesinde görünür. Kur’a tıklamanız yeterlidir ve IDE, Braccio kitaplığını ve halihazırda mevcut değilse, ayrıca ilk kitaplığın bir bağımlılığı olarak gereken servo kitaplığını da kuracaktır.




Braccio kitaplığının kitaplık yönetimi aracılığıyla kurulması.



Braccio kitaplığının kitaplık yönetimi aracılığıyla kurulması.



Kütüphaneye ek olarak, Arduino IDE ayrıca dahil edilen ek programların örneklerini de sağlar. Toplamda beş tane var. Her şeyden önce, Arm90 test taslağını çalıştırmanız önerilir.




Braccio kütüphanesini kurduktan sonra, sağlanan tüm örneklerle birlikte Dosya Örnekleri altında Braccio girişini bulacaksınız.



Braccio kütüphanesini kurduktan sonra Dosya | Burada verilen tüm örneklerle Arm girişi örnekleri.



Robotik kol başlatıldıktan ve ardından başlangıç konumunu aldıktan sonra, Kol önce kibar bir şekilde eğilir ve ardından kolu yukarı doğru uzatılmış olarak durur. Bu, üreticilerin Kolu ve özellikle servolarını doğru bir şekilde vidalayıp vidalamadıklarını kontrol etmelerini sağlar.




Kurulum başarılı olursa, testArm90 taslağı rahat bir duruşta son bulur.



Kurulum başarılı olursa, testArm90 taslağı rahat bir duruşta son bulur.



Arduino taslağı önce ARM ve servo kitaplıkları için başlık dosyalarını içerir, ardından tabandan (temel) kavrayıcıya (kıskaç) kadar tüm servolar için bir değişken tanımlar.

#include <Braccio.h>
#include <Servo.h>
Servo base;
Servo shoulder;
Servo elbow;
Servo wrist_rot;
Servo wrist_ver;
Servo gripper;


yöntem Braccio.begin() kitaplığı başlatır ve tüm servoları ana konumlarına taşır. Taban 90°, omuz 45°, dirsek ve dikey bilek 180°, bilek 90°, kıskaç 10° döner. Kıskaç için 10° açık konum, 73° ise kapalı konum anlamına gelir.

void setup() {
Braccio.begin();
}

Döngüde yalnızca bir komut vardır: Braccio.ServoMovement(delay, M1, M2, M3, M4, M5, M6);

Bu, servo motorları (M1 … M6) bir duraklama ile belirtilen açılara hareket ettirir. delay (milisaniye cinsinden!) dikkate alınmalıdır:

void loop() {
Braccio.ServoMovement(20, 90, 90, 90, 90, 90, 73);
}

Genel yöntemlerden daha fazlası begin() Ve ServoMovement() kütüphanede yoklar.

Kolu kontrol etmek için başka açık kaynak kütüphaneleri de vardır. Lukas Severinghaus, ek işlevsellik sunan ancak en az Braccio Shield sürüm 4’e sahip daha yeni Braccio kitleriyle sınırlı olan BraccioV2 kitaplığını tasarladı. Örneğin, eklem kalibrasyonu (min, maks, orta konum) için rutinler ve robot kolunun göreli hareketi için işlevler vardır.

açık kaynaklı donanım


Braccio robot kolu, açık kaynak donanımının temsilcilerinden biridir. CAD dosyaları bir web sitesinden indirilebilir. İlgili taraflar, daha sağlam parçalar oluşturmak, modeli ölçeklendirmek gibi konularda yardımcı olabilir. daha güçlü motorları entegre edin ve ana kolunuzu tasarlayın.

Daha önce de belirtildiği gibi, 3D baskılı modellerle iyi bilinen sayfalarda daha fazla inci bulunabilir. Ünlü YouTuber 3D baskı profesörü Braccio’yu iki mini joystick ile çalıştırmanıza izin veren bir kontrolör (buraya bakın) tasarladı. Bir Arduino taslağı, Y eksenine göre tüm merkezi motorları kontrol etmek için matematiği uygular.

kol simülasyonu



Will Stedden web sitesinde açıklıyor Kolun bir simülasyonu ROS MoveIt ve Gazebo fizik simülatörü ile. Bunun için kaynak kodu GitHub’da bulunabilir. Küçük makalede özellikle ilginç bulduğum şey, Will Stedden’in Braccio’nun “robot kol Braccio tam olarak x konumuna nasıl hareket ettirilebilir” gibi sınırlamalarına da değinmesi ve bunun önemsiz olmadığı ortaya çıktı.

Çözüm


Tinkerkit Arm, yaratıcılar için oluşturması ve programlaması çok eğlenceli bir robotik kol sunar. Bu, özellikle mikrodenetleyici aracılığıyla (servo) motorların koordineli kontrolü hakkında, bu kollar hakkında bazı temel bilgileri öğrenmenizi sağlar. Elbette, böyle bir yapım seti, robotiğin matematiksel ve fiziksel temellerini öğrenmenin yerini tutamaz. En geç üreticiler, süreçleri hassas ön planlama gerektiren, daha zorlu özelliklere sahip bir robotik kol geliştirmek istediklerinde, bir mühendislik yaklaşımı ve daha güçlü malzemeler ve motorlar gerekir. Ancak birkaç yüz avroluk robotik silahlar bile bunun için tasarlanmamıştır. Onlar daha çok ait eğitici-eğlencelidir ve bu nedenle öğrenen karaktere sahip oyuncaklar olarak kabul edilmelidir.

Elbette Arm sadece bir örnek. İlgileniyorsanız ve 3D baskı konusunda heyecanlıysanız, Thingiverse’de yeniden baskı için eksiksiz robotik kol tasarımları bulabilirsiniz. sırasıyla çoğaltın, örneğin:


Robotik literatürü/robotik kollar için önerilen okuma:






()



ana sayfaya
 
Üst