Робот-манипулятор. Конструируем

Робот-манипулятор. Конструируем

 

 

Добрались, наконец, до первого серьёзного (без кавычек) проекта в группе Ардуино (продолжающие). Делаем роборуку или робота-манипулятора

 

Поставили себе с учениками задачу – конструируем робота. Робот должен уметь хватать объекты-мишени на плоскости. Зона обслуживания – сектор в 180 градусов.

 

Определять координаты мишени можно будет сначала прямым указанием (создадим программу на компьютере в среде Processing, где мышкой можно будет указать точку в рабочей зоне), ну а следующий шаг – подключим веб-камеру и будем обрабатывать изображение с помощью цветового фильтра, который позволит выделить мишень характерного цвета для определения её координат.

 

Начнем с кинематической схемы и конструкции робота

 

Нарисовали схему с тремя степенями свободы — с ней проще будет рассчитать кинематику движения в дальнейшем (обойдемся теоремой косинусов) — собственно, есть звенья плеча и предплечья, а также схват. Ну и поворачивается вся эта конструкция на пятке

 

Нижнюю опору с пяткой решили сделать с настоящим металлическим подшипником (будет служить дополнительной опорой и не даст нагрузке срезать валик на нижнем серводвигателе), все остальные детали будем печатать на 3D-принтере

 

Для начала мне пришлось подготовиться к занятию и набросать эскизы деталек и сборки в САПР Компас (на самом деле это переросло в создание альбома чертежей):

 

  • Манипулятор0004
  • Манипулятор0003
  • Манипулятор0005
  • Манипулятор0001
  • Манипулятор0002

Для создания по этим чертежам 3D моделек использовали FreeCAD. Это параметрическая САПР, довольно удобная, с большими яркими кнопками (что для обучения таким рисовалкам, наверное, главное), даже модуль сборки есть. Там же можно создать и файлы сетки *.stl для 3D-принтера

 

 

Вот, собственно, напечатанное и собранное основание будущего робота:

 

  • IMG_20181021_135716
  • IMG_20181020_181238
  • IMG_20181021_135724

 

В итоге, получается вот что

  • IMG_20181118_135940
  • IMG_20181118_133551
  • IMG_20181118_133309
  • IMG_20181118_133358

 

Вообще, с простой программой моделирования типа FreeCAD и 3D-принтером под рукой открываются большие возможности для получения быстрого результата и материализации мыслей, что особенно радовало моих учеников

 

 

 

Tags:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *