Robo-arm med fjernbetjening fra handsken og Arduino. Robotarm mekanisk arm

Vi har udviklet en robotarm, som alle kan samle på egen hånd. I denne artikel vil vi tale om, hvordan man samler de mekaniske dele af vores manipulator.

Bemærk! Dette er en gammel artikel! Du kan læse den, hvis du er interesseret i projektets historie. Nuværende version.

Site manipulator

Her er en video af hendes arbejde:

Designbeskrivelse

Som grundlag tog vi manipulatoren præsenteret på Kickstarters hjemmeside, som hed uArm. Forfatterne af dette projekt lovede, at de efter færdiggørelsen af ​​virksomheden ville lægge alle kildekoderne ud, men dette skete ikke. Deres projekt er en fremragende kombination af vellavet hardware og software. Inspireret af deres erfaring besluttede vi at lave en lignende manipulator på egen hånd.
De fleste af de eksisterende manipulatorer antager placeringen af ​​motorerne direkte i leddene. Dette er strukturelt enklere, men det viser sig, at motorerne ikke kun skal løfte nyttelast men også andre motorer. Kickstarter-projektet har ikke denne ulempe, da kræfterne overføres gennem stængerne, og alle motorerne er placeret i bunden.
Den anden fordel ved designet er, at platformen til placering af værktøjet (greb, sugekop osv.) altid er parallel med arbejdsfladen.

Som et resultat har manipulatoren tre servoer (tre frihedsgrader), som gør det muligt for den at flytte værktøjet langs alle tre akser.

Servo drev

Til vores manipulator brugte vi Hitec HS-485 servoer. Disse er ret dyre digitale servoer, men for deres penge giver de en ærlig kraft på 4,8 kg/cm, nøjagtig positionering og acceptabel hastighed.
De kan udskiftes med andre med samme dimensioner.

Manipulator udvikling

Til at begynde med lavede vi en model i SketchUp. Vi tjekkede designet for montering og mobilitet.

Vi var nødt til at forenkle designet en smule. I originalt projekt brugte lejer, der er svære at købe. Det besluttede vi også indledende fase ikke fange. Til at begynde med planlægger vi at lave en kontrolleret lampe ud af manipulatoren.
Vi besluttede at lave manipulatoren af ​​plexiglas. Det er ret billigt, ser godt ud og er nemt at skære med laser. Til skæring er det nok at tegne de nødvendige detaljer i enhver vektoreditor. Vi gjorde det i NanoCad:

Plexiglasskæring

Vi bestiller udskæring af plexiglas fra et firma beliggende nær Jekaterinburg. De gør det hurtigt, effektivt og afviser ikke små ordrer. Skæring af sådanne dele vil koste omkring 800 rubler. Som et resultat vil du få udskårne dele på begge sider, som der er polyethylen film. Denne film er nødvendig for at beskytte materialet mod dannelse af skalaer.

Denne film skal fjernes fra begge sider.

Vi bestilte også gravering på overfladen af ​​nogle dele. Til gravering skal du blot tegne billedet på et separat lag og angive dette ved bestilling. Indgraveringssteder skal rengøres med en tandbørste og gnides med støv. Det blev meget godt:

Som et resultat, efter at have fjernet filmen og fugemassen, fik vi dette:

Montering af manipulatoren

Først skal du samle fem dele:






I bunden er det nødvendigt at bruge skruer med madlavning i gryde. Du bliver nødt til at bore lidt huller, så armen kan dreje.


Efter at disse dele er samlet, er det kun tilbage at skrue dem på servoarmene og smide stængerne på for at placere værktøjet. Det er ret svært at skrue nøjagtigt to drev i bunden:

Først skal du installere en 40 mm lang hårnål (vist med den gule linje på billedet), og derefter skrue gyngestolene.
Til hængslerne brugte vi almindelige M3-skruer og nylonindsatsmøtrikker for at forhindre selvløsning. Disse møtrikker er tydeligt synlige for enden af ​​manipulatoren:

Indtil videre er dette kun et fladt område, som vi planlægger at montere en pære på til at begynde med.

Samlet manipulator

Resultater

Nu arbejder vi på elektronik og software og vil snart fortælle dig om projektets fortsættelse, så vi har indtil videre ikke mulighed for at demonstrere dets arbejde.
I fremtiden planlægger vi at udstyre manipulatoren med en griber og tilføje lejer.
Hvis du har et ønske om at lave din egen manipulator, kan du downloade filen til klipning .
Liste over skruer, du skal bruge:

  1. M4x10 topskrue, 12 stk
  2. M3x60 skrue, 1 stk
  3. M3x40 hårnål, 1 stk (du skal muligvis forkorte den lidt med en fil)
  4. M3x16 hovedskrue under h/h, 4 stk
  5. M3x16 forsænket skrue, 8 stk
  6. M3x12 hovedskrue under h/v, 6 stk
  7. M3x10 hovedskrue under h/h, 22 stk
  8. M3x10 forsænket skrue, 8 stk
  9. M2x6 skrue med hoved. under h/h, 12 stk
  10. M3x40 messing hun-hun stander, 8 stk
  11. M3x27 messing kvinde-mor stativ, 5 stk
  12. M4 møtrik, 12 stk
  13. M3 møtrik, 33 stk
  14. M3 møtrik med nylonlås, 11 stk
  15. M2 møtrik, 12 stk
  16. skiver

UPD1

Der er gået meget tid siden publiceringen af ​​denne artikel. Hendes første formation var gul, og hun var ekstremt forfærdelig. Den røde arm var ikke længere flov at vise på pladsen, men uden lejer fungerede den stadig ikke godt nok, og den var også svær at samle.
Vi lavede en gennemsigtig version med lejer, der fungerede meget bedre, og montageprocessen var bedre gennemtænkt. Denne version af manipulatoren nåede endda at besøge flere udstillinger.

Idéen til dette projekt opstod og fascinerede mig under min ferie.

Tanken var sådan her: "Det ville være fedt at have en robotarm, der kunne styres af min egen!". Og efter noget tid gik jeg i gang med at udvikle og implementere dette projekt. Håber du nyder det!

Hovedkomponenterne i projektet er handsken og selve robotarmen. Arduino blev brugt som controller. Bevægelsen af ​​robotarmen leveres af servomotorer. Handsken er udstyret med bøjningssensorer: variable modstande, der ændrer deres modstand mod bøjning. De er forbundet til den ene side af spændingsdeleren og faste modstande. Arduino'en aflæser spændingsændringen, når sensorerne bøjes, og sender signalet til servomotorerne, som roterer proportionalt. En video af arbejdsprojektet er nedenfor.

Armdesignet er taget fra open source InMoov-projektet. På projektsiden kan du downloade 3-D-modeller af alle noder og printe dem på en 3-D-printer.

Nedenfor er alle trinene til at implementere din egen handskekontrollerede robotarm.

Nødvendige materialer

Til projektet skal du bruge:

Alt! Du kan starte dit robotarmprojekt!

Udskrivning af en hånd

Hånden er en del af et open source-projekt kaldet InMoov. Dette er en robot, der er printet på en 3-D printer. Hånden er kun en separat knude generelt design. Download fra denne side og udskriv følgende detaljer:

Auriculaire3.stl

WristsmallV3.stl

For en sikkerheds skyld vedhæfter jeg en klikbar liste over dele, fordi nogle af dem er blevet fjernet fra hovedprojektsiden.

RobCableFrontV1.stl

RobRingV3.stl (jeg var nødt til at lave yderligere huller i denne del for at passe til mine servoer)

RobCableBackV2.stl

RobServoBedV4.stl

(Dette er to "beklædningsdele" - de er ikke nødvendige med hensyn til strukturel stivhed og dens funktion)


I alt tog det omkring 13-15 timer at printe. Afhænger af udskriftskvaliteten. Jeg brugte MakerBot Replicator 2X. Jeg anbefaler at udskrive fingerdetaljer på standard eller høj opløsning for at undgå uønsket friktion i strukturen.


Tilslutning af bøjningssensorer til Arduino

For at forbinde bøjningssensorerne til Arduino skal vi inkludere en spændingsdeler i kredsløbet. Bøjningssensorer er i det væsentlige en variabel modstand. Når den bruges sammen med en fast modstand, kan forskellen i spænding mellem de to modstande overvåges. Du kan spore forskellen ved at bruge Arduino analoge ben. Tilslutningsdiagrammet er vist nedenfor (rødt stik er spænding, sort er jord, blåt er stikket på selve signalet, som er forbundet til Arduino analogindgangen).


Modstandene på billedet har en rating på 22 kOhm. Farverne på ledningerne svarer til farverne vist i ledningsdiagrammet.

Alle GND-ben fra sensorerne er forbundet til en fælles jord. Jorden går til GND-stiften på Arduino. +5V på Arduino er forbundet til den fælles strømstift fra alle sensorer. Hvert blåt signalstik forbindes til en separat analog indgang på mikrocontrolleren.




Jeg samlede kredsløbet på et lille printkort. Det er tilrådeligt at vælge brættets dimensioner mindre for yderligere at fastgøre det på handsken. Sæt på vores handske samlet kredsløb Det er muligt ved hjælp af en elementær tråd og en nål. Derudover skal du ikke være doven og straks bruge elektrisk tape på bare kontakter.




Montering af sensorer på handsken

Vi kan begynde at installere sensorerne og vores printkort på selve handsken. Bor først et lille hul i sensorernes plastik. Der bores huller på steder, hvor følerelementet sluttede. VIGTIG! Bor aldrig et hul i følsomt materiale. Tag derefter en handske på. Lav mærker med en blyant eller kuglepen på toppen af ​​hver led. Du skal bruge disse steder til at montere sensorerne. Flex sensorer er monteret almindelig tråd. Sy sensorerne til handsken. Brug det hul, du har lavet i enderne af sensoren. På steder, hvor samlingerne er markeret, "fanges" sensorerne af en tråd ovenpå. Alt dette er vist mere detaljeret på billedet nedenfor. Printpladen er syet til handsken på samme måde som sensorer. Bemærk venligst, at for fingrenes bevægelse er det nødvendigt at efterlade en vis margin af ledernes længde. Dette skal tages i betragtning, når du installerer vores printkort og vælger længden af ​​stikkene fra det til sensorerne.






Jeg vil ikke gå i detaljer om dette trin. Det er dækket meget detaljeret på InMoov-webstedet (under "Samlingsskitser" og "Hjælp til montering"):

Når du samler din hånd, skal du sørge for, at noderne er installeret korrekt med hensyn til orientering i rummet. Glem ikke at bore huller i fingrene på robotarmen til 3 mm fastgørelseselementer for at reducere friktionen mellem leddene. FRA ydre side Jeg fyldte boltene med lim.


Skynd dig ikke for at installere fiskesnøret. Tjek først servomotorernes funktion.

Servomotor test

På dette tidspunkt bør servoerne allerede være installeret bag på din robotarm. For at forbinde servoen til Arduinoen og strømforsyningen brugte jeg et lille brødbræt. Tilslut hver positiv servomotorstift (rød) til en skinne brødbræt, og negativen (sort eller brun) til den anden skinne.

VIGTIG! Glem ikke at forbinde Arduino-stiften til den negative skinne: husk at alle jordstifterne skal forbindes sammen. VCC-stiften kan forbindes til forskellige strømforsyninger, men GND skal være den samme.

Upload programmet til Arduino (filen med programmet er vedhæftet). Sørg for, at tilslutning af sensorer, servomotorer mv. Det var rigtigt. Tag en handske på og tænd for Arduino. Servomotorerne skal rotere alt efter hvilken finger du bevæger. Hvis servoerne bevæger sig, så virker alt!


Hvis du er en mere erfaren Arduino-bruger og ved, hvordan du tjekker de aktuelle værdier fra bøjningssensorerne, kan du justere rækkevidden i programmet, så den passer til din virkelighed. Jeg går ud fra, at alle bøjningssensorer er omtrent ens, men hvis dette ikke er tilfældet, vil kalibrering af sensorerne helt sikkert hjælpe dig.

Hvis servoerne ikke fungerer korrekt, skal du sørge for at tilslutte dem korrekt (for eksempel, da jeg arbejdede på dette projekt, glemte jeg at forbinde GND-pinden på Arduino til GND-pinden på strømforsyningen og alle servoerne som normalt I dette tilfælde vil intet virke). Sørg for, at alt fungerer, før du går videre.

Tilføjelse af en fiskeline

Tilføjelse af fiskesnøre er nok den sværeste og mest ansvarlige del af robotarmprojektet. InMoovs hjemmeside har instruktioner til dette. Konceptet er enkelt, men at implementere det er ikke så let i praksis. Bemærk venligst, at denne del af projektet kræver fokus og tålmodighed. Den eneste forskel mellem min version og InMoov-designet er brugen af ​​lim. Takket være dette kan vi få mulighed for flere svampeindstillinger ved kalibrering af serv. For at gøre dette er det nok at smelte limen og stramme de bolte, vi har brug for. Selvom, selvfølgelig, pålideligheden af ​​designet falder. I sidste ende, efter den endelige justering og kalibrering, kan vi til enhver tid bruge en anden fikseringsmulighed.

For at kalibrere servoerne skal du dreje rotorerne, så robotarmens fingre er på bordet. Tilslut din Arduino og strømforsyning. Indstil drivvipperne på en sådan måde, at i armens helt "liggende" tilstand er spændingen maksimal.


Det er ret svært at forklare kalibreringsprocessen. Derudover passede instruktionen med eksempelvis InMoov ikke mig. Det vil sige, når du fastgør, skal du vise fantasi og tilpasse dig dine realiteter - såsom: typen af ​​gyngestole, typen af ​​fiskesnøre eller tråd, design- og monteringsfejl, installationsafstanden af ​​servomotorer i forhold til leddene på robotarm.

Heldigvis er dette sidste fase af projektet!

Efterord


På trods af at der er meget mere komplekse og nøjagtige (og dyrere) designs, er ovenstående projekt meget interessant og har fremragende potentiale for praktisk ansøgning. Sådanne designs bør ikke bruges i direkte kontakt med en person, på grund af den manglende nøjagtighed af selve konceptet. Men industri, medicin mv. til opgaver uden øgede krav til nøjagtigheden af ​​leddenes bevægelser er vores robotarm ganske velegnet. Nå, set ud fra en yderligere "opgradering" af hånden - her er marken generelt uplovet. Startende fra trådløs kontrol, slutter med udskiftning af drev, dimensioner, udvikling af yderligere frihedsgrader.

Det er derfor, jeg elsker Arduino: du kan meget hurtigt og for få penge bygge en mock-up eller prototype af en enhed, der ikke kun er nem at programmere, men også kan udføre virkelig interessante opgaver.

Efterlad dine kommentarer, spørgsmål og del personlig erfaring under. I diskussionen fødes ofte nye ideer og projekter!

Vil først blive påvirket generelle spørgsmål, så resultatets tekniske karakteristika, detaljer og i sidste ende selve monteringsprocessen.

I det hele taget og generelt

Skabelse denne enhed generelt, bør ikke forårsage nogen vanskeligheder. Det vil være nødvendigt kun kvalitativt at tænke over de muligheder, som vil være ret vanskelige at implementere med fysisk punkt syn, således at manipulatorarmen udfører de opgaver, den er tildelt.

Tekniske karakteristika for resultatet

En prøve med længde/højde/bredde parametre på henholdsvis 228/380/160 millimeter vil blive overvejet. Vægten vil være cirka 1 kg. Kablet til kontrol fjern. Estimeret montagetid med erfaring - cirka 6-8 timer. Hvis den ikke er der, så kan det tage dage, uger og med måneders overbevisning, før manipulatorarmen bliver samlet. Med dine egne hænder og alene i sådanne tilfælde er det værd at gøre undtagen for din egen interesse. Samlermotorer bruges til at flytte komponenterne. Med tilstrækkelig indsats kan du lave en enhed, der vil rotere 360 ​​grader. For at gøre arbejdet nemmere skal du ud over standardværktøjer som loddekolbe og loddekolbe også opbevare:

  1. Lang næsetang.
  2. Sideklippere.
  3. Krydsskruetrækker.
  4. 4 D batterier.

Fjernbetjeningen kan implementeres ved hjælp af knapper og en mikrocontroller. Hvis du vil lave en fjernbetjening trådløs kontrol et handlingskontrolelement vil også være nødvendigt i manipulatorens hånd. Som tilføjelser vil der kun være behov for enheder (kondensatorer, modstande, transistorer), der tillader stabilisering af kredsløbet og transmittering af en strøm af den nødvendige størrelse gennem det på det rigtige tidspunkt.

Små dele

For at regulere antallet af omdrejninger kan du bruge overgangshjulene. De vil gøre manipulatorarmens bevægelse glat.

Du skal også sørge for, at ledningerne ikke komplicerer dens bevægelse. Det ville være optimalt at lægge dem inde i strukturen. Du kan gøre alt udefra, denne tilgang vil spare tid, men kan potentielt føre til vanskeligheder med at flytte individuelle knudepunkter eller hele enheden. Og nu: hvordan laver man en manipulator?

Forsamling generelt

Nu fortsætter vi direkte til oprettelsen af ​​manipulatorarmen. Vi tager udgangspunkt i fundamentet. Det er nødvendigt at sikre, at enheden kan drejes i alle retninger. god beslutning den vil blive placeret på en diskplatform, som drives af en enkelt motor. For at den kan rotere i begge retninger, er der to muligheder:

  1. Installation af to motorer. Hver af dem vil være ansvarlig for at vende i en bestemt retning. Når den ene arbejder, er den anden i ro.
  2. Installation af en motor med et kredsløb, der kan få den til at dreje i begge retninger.

Hvilken af ​​de foreslåede muligheder at vælge afhænger udelukkende af dig. Dernæst kommer hovedstrukturen. Af hensyn til arbejdets komfort er der brug for to "led". Fastgjort til platformen skal kunne læne sig ind forskellige sider, hvilket løses ved hjælp af motorer placeret ved dens base. Et andet eller et par bør placeres ved bøjningen af ​​albuen, så gribedelen kan bevæges langs koordinatsystemets vandrette og lodrette linjer. Yderligere, hvis du ønsker at få maksimale muligheder, kan du installere en anden motor ved håndleddet. Yderligere det mest nødvendige, uden hvilket manipulatorarmen ikke kan forestilles. Med dine egne hænder skal du lave selve optagelsesenheden. Der er mange implementeringsmuligheder her. Du kan give et tip om de to mest populære:

  1. Der bruges kun to fingre, som samtidig klemmer og løsner genstanden for fangst. Det er den enkleste implementering, som dog normalt ikke kan prale af en betydelig nyttelast.
  2. En prototype af en menneskelig hånd er ved at blive skabt. Her kan én motor bruges til alle fingre, ved hjælp af hvilken bøjning/udbøjning vil blive udført. Men du kan gøre designet mere kompliceret. Så du kan tilslutte en motor til hver finger og styre dem separat.

Dernæst er det tilbage at lave en fjernbetjening, ved hjælp af hvilken individuelle motorer og tempoet i deres arbejde vil blive påvirket. Og du kan begynde at eksperimentere med en gør-det-selv robotarm.

Mulige skematiske fremstillinger af resultatet

Giver brede muligheder for kreative ideer. Derfor er der givet flere implementeringer til din opmærksomhed, som du kan tage som grundlag for at skabe din egen egen enhed lignende formål.

Ethvert præsenteret skema af manipulatoren kan forbedres.

Konklusion

Det vigtige inden for robotteknologi er, at der praktisk talt ikke er nogen grænse for funktionel forbedring. Derfor, hvis du ønsker at skabe et rigtigt kunstværk, er det ikke svært. Apropos mulige måder yderligere forbedring, skal det bemærkes kran-manipulator. Det vil ikke være svært at lave en sådan enhed med dine egne hænder, samtidig vil det give dig mulighed for at vænne børn til kreativt arbejde, videnskab og design. Og dette kan til gengæld påvirke deres fremtidige liv positivt. Vil det være svært at lave en kranmanipulator med egne hænder? Dette er ikke så problematisk, som det kan se ud ved første øjekast. Er det værd at tage sig af tilgængeligheden af ​​yderligere små dele som et kabel og hjul, som det vil dreje på.

Nu husker de færreste, desværre, at der i 2005 var Chemical Brothers, og de havde en vidunderlig video - Believe, hvor robotarm jaget rundt i byen efter videoens helt.

Så havde jeg en drøm. Urealiserbart på det tidspunkt, for hverken det ene eller det andet den mindste idé Jeg kendte ikke til elektronik. Men jeg ville tro – tro. 10 år er gået, og bogstaveligt talt i går lykkedes det mig for første gang at samle min egen robotarm, sætte den i drift, så knække den, reparere den og sætte den i drift igen, og hen ad vejen få venner og få mig selv- tillid.

OBS, spoilere under snittet!

Det hele startede med (hej, Master Kit, og tak fordi jeg fik lov til at skrive på din blog!), som næsten med det samme blev fundet og udvalgt efter artiklen om Habré. Siden siger, at selv et 8-årigt barn kan samle en robot - hvorfor er jeg værre? Jeg prøver mig bare på samme måde.

Først var der paranoia

Som en sand paranoid vil jeg straks udtrykke de bekymringer, som jeg oprindeligt havde med hensyn til konstruktøren. I min barndom var der først solide sovjetiske designere, så smuldrede kinesisk legetøj i mine hænder ... og så var min barndom forbi :(

Derfor, fra det, der var tilbage i hukommelsen om legetøj, var det:

  • Vil plastik gå i stykker og smuldre i dine hænder?
  • Vil brikkerne passe tæt sammen?
  • Vil ikke alle dele være inkluderet i sættet?
  • Vil den samlede struktur være skrøbelig og kortvarig?
Og endelig den lektie, der blev lært af sovjetiske designere:
  • Nogle dele skal færdiggøres med en fil
  • Og nogle dele vil bare ikke være med i sættet
  • Og en anden del vil i første omgang ikke fungere, den skal ændres
Hvad kan jeg sige nu: ikke forgæves i min yndlingsvideo Believe hovedperson ser frygt, hvor der ikke er nogen. Ingen af ​​frygten gik i opfyldelse: der var præcis lige så mange detaljer som nødvendigt, de passede alle sammen, efter min mening - ideelt set, hvilket muntrede mig meget op under arbejdet.

Detaljerne af designeren er ikke kun perfekt egnet til hinanden, men også tænkt ud i det øjeblik, at detaljerne er næsten umulige at blande sammen. Sandt nok, med tysk pedanteri, skaberne afsæt skruerne nøjagtigt så meget som nødvendigt, derfor er det uønsket at miste skruer på gulvet eller forvirre "hvilken en der går hvor", når robotten samles.

Specifikationer:

Længde: 228 mm
Højde: 380 mm
Bredde: 160 mm
Samlingsvægt: 658 gr.

Ernæring: 4 D batterier
Løftede emnevægt: op til 100 gr
Baggrundsbelysning: 1 LED
Kontroltype: kablet fjernbetjening
Estimeret byggetid: klokken 6
Bevægelse: 5 samlemotorer
Beskyttelse af strukturen under bevægelse: skralde

Mobilitet:
Gribemekanisme: 0-1,77""
Håndledsbevægelse: inden for 120 grader
Albuebevægelse: inden for 300 grader
Skulderbevægelse: inden for 180 grader
Rotation på platformen: inden for 270 grader

Du får brug for:

  • lang næsetang (kan ikke undvære dem)
  • sideskærer (kan udskiftes med en papirkutter, saks)
  • krydsskruetrækker
  • 4 D batterier

Vigtig! Om små detaljer

Apropos skruer. Hvis du er stødt på et lignende problem og ved, hvordan du gør monteringen endnu mere bekvem - velkommen til kommentarerne. Indtil videre vil jeg dele min erfaring.

Identiske i funktion, men forskellige i længde, bolte og skruer er ganske tydeligt angivet i instruktionerne, f.eks. midterste foto nederst ser vi boltene P11 og P13. Eller måske P14 – altså, her igen forveksler jeg dem igen. =)

Du kan skelne mellem dem: instruktionerne siger, hvilken der er hvor mange millimeter. Men for det første vil du ikke sidde med en skydelære (især hvis du er 8 år gammel og/eller du simpelthen ikke har en), og for det andet kan du kun skelne dem i sidste ende, hvis du sætter dem ved siden af side, som måske ikke kommer lige med det samme kom til at tænke på (kom ikke til mig, hehe).

Derfor vil jeg advare dig på forhånd, hvis du beslutter dig for selv at samle denne eller en lignende robot, her er et tip til dig:

  • eller se på fastgørelserne på forhånd;
  • eller køb dig flere små skruer, selvskærende skruer og bolte for ikke at svede.

Smid heller ikke noget væk, før du er færdig med at bygge. På det nederste billede i midten, mellem to dele fra kroppen af ​​robottens "hoved", er der en lille ring, der nærmest fløj i skraldespanden sammen med andre "snit". Og dette er i øvrigt en holder til en LED-lommelygte i "hovedet" af fangemekanismen.

Monteringsproces

Robotten er uden videre ledsaget af instruktioner - kun billeder og klart katalogiserede og mærkede dele.

Delene bider ganske komfortabelt af og kræver ikke stripning, men jeg kunne godt lide ideen om at behandle hver del med en papskærer og en saks, selvom dette ikke er nødvendigt.

Samlingen starter med fire af de fem motorer, der indgår i designet, som er en sand fornøjelse at bygge: Jeg elsker bare gearmekanismer.

Vi fandt motorerne pænt pakket og "klæbet" til hinanden - gør dig klar til at besvare barnets spørgsmål, hvorfor samlermotorer er magnetiserede (det kan du med det samme i kommentarerne! :)

Vigtig: 3 ud af 5 motorhuse har brug for skruemøtrikker på siderne- fremover sætter vi sagerne på dem, når vi samler hånden. Sidemøtrikker er ikke kun nødvendige i motoren, som vil gå til bunden af ​​platformen, men for ikke at huske, hvilken sag går hvor, er det bedre at drukne møtrikkerne i hver af de fire gule sager på én gang. Kun til denne operation vil tænger være nødvendige, i fremtiden vil de ikke være nødvendige.

Efter ca. 30-40 minutter var hver af de 4 motorer udstyret med sin egen gearmekanisme og hus. Alt bliver ikke sværere end Kinder Surprise skulle være i barndommen, kun meget mere interessant. Spørgsmål om opmærksomhed til billedet ovenfor: tre af de fire udgangsgear er sorte, hvor er det hvide? En blå og sort ledning skal komme ud af dens etui. Det er der alt sammen i instruktionerne, men jeg synes, det er værd at være opmærksom på det igen.

Når du har alle motorerne i dine hænder, undtagen "hovedet", vil du begynde at samle platformen, som vores robot skal stå på. Det var på dette tidspunkt, at jeg indså, at jeg skulle være mere betænksom med skruer og skruer: Som du kan se på billedet ovenfor, var to skruer til at fastgøre motorerne sammen på grund af sidemøtrikkerne ikke nok for mig - de var allerede skruet et sted af mig i dybden af ​​den allerede samlede platform. Jeg var nødt til at improvisere.

Når platformen og hoveddelen af ​​armen er samlet, vil instruktionerne bede dig om at gå videre til at samle gribemekanismen, som er fuld af små dele og bevægelige dele - det mest interessante!

Men jeg må sige, at det er her, spoilerne slutter, og videoen begynder, da jeg skulle til et møde med en ven, og jeg var nødt til at tage robotten, som jeg ikke kunne afslutte i tide, med mig.

Sådan bliver du virksomhedens sjæl ved hjælp af en robot

Let! Da vi fortsatte med at samle sammen, blev det klart: at samle robotten på egen hånd - meget pæn. At arbejde på designet sammen er dobbelt behageligt. Derfor kan jeg roligt anbefale dette sæt til dem, der ikke vil sidde på en cafe til kedelige samtaler, men gerne vil se venner og hygge. Desuden forekommer det mig, at teambuilding med sådan et sæt - for eksempel samling af to hold, for hastighed - praktisk talt er en win-win mulighed.

Robotten kom til live i vores hænder, så snart vi var færdige med monteringen. Jeg kan desværre ikke formidle vores glæde til jer i ord, men jeg tror, ​​at mange her vil forstå mig. Når den struktur, du selv har samlet, pludselig begynder at leve et fuldt liv - det er en spænding!

Vi indså, at vi var frygtelig sultne og gik for at spise. Det var ikke langt at gå, så vi bar robotten i hænderne. Og så ventede en anden på os. en behagelig overraskelse A: Robotteknologi er ikke kun spændende. Hun kommer endnu tættere på. Så snart vi satte os ved bordet, var vi omgivet af folk, der gerne ville lære robotten at kende og samle den samme til sig selv. Mest af alt kunne fyrene godt lide at hilse på robotten "ved tentaklerne", fordi den virkelig opfører sig som en levende, og først og fremmest er det en hånd! I et ord, de grundlæggende principper for animatronics er blevet mestret af brugerne intuitivt. Sådan så det ud:

Fejlfinding

Da jeg kom hjem, fik jeg en ubehagelig overraskelse, og det er godt, at det skete før offentliggørelsen af ​​denne anmeldelse, for nu vil vi straks diskutere fejlfinding.

Da vi besluttede at prøve at flytte hånden til den maksimale amplitude, lykkedes det os at opnå en karakteristisk revne og svigt af funktionaliteten af ​​motormekanismen i albuen. Først gjorde det mig ked af det: Nå, et nyt legetøj, lige samlet - og virker ikke længere.

Men så gik det op for mig: Hvis du bare selv samlede det, hvad var der så i vejen? =) Jeg kender udmærket gearsættet inde i kabinettet, og for at forstå om selve motoren gik i stykker, eller om kufferten simpelthen ikke var ordentligt fastgjort, kan du lade den uden at tage motoren af ​​brættet og se evt. klikkene fortsætter.

Det er her, jeg havde lyst hermed robotmester!

Efter omhyggeligt at have adskilt "albueforbindelsen", var det muligt at fastslå, at motoren kører glat uden belastning. Sagen delte sig, en af ​​skruerne faldt ud (fordi motoren magnetiserede den), og hvis vi fortsatte med at køre, ville gearene blive beskadiget - når de blev adskilt, blev der fundet et karakteristisk "pulver" af slidt plastik på dem.

Det er meget praktisk, at robotten ikke skulle skilles helt ad. Og det er faktisk fedt, at sammenbruddet opstod på grund af ikke helt nøjagtig samling på dette sted, og ikke på grund af nogle fabriksproblemer: de blev slet ikke fundet i mit sæt.

Råd: første gang efter montering skal du have en skruetrækker og en tang ved hånden - de kan komme godt med.

Hvad kan bringes op med dette sæt?

Selvtillid!

Ikke kun havde jeg fælles emner at kommunikere med absolut fremmede, men jeg formåede også ikke kun at samle, men også selv reparere legetøjet! Så jeg kan være sikker: alt vil altid være ok med min robot. Og det er en meget behagelig følelse, når det kommer til yndlingsting.

Vi lever i en verden, hvor vi er frygtelig afhængige af leverandører, leverandører, servicefolk og tilgængeligheden af ​​fritid og penge. Hvis du næsten intet kan gøre, skal du betale for alt, og højst sandsynligt - betale for meget. Evnen til selv at reparere legetøjet, fordi du ved, hvordan hver knude er arrangeret i det, er uvurderlig. Lad barnet have sådan en selvtillid.

Resultater

Hvad vi kunne lide:
  • Robotten samlet i henhold til instruktionerne krævede ikke fejlfinding, den startede med det samme
  • Detaljer er næsten umulige at blande sammen
  • Streng katalogisering og tilgængelighed af reservedele
  • Instruktioner, der ikke skal læses (kun billeder)
  • Mangel på væsentlige tilbageslag og huller i strukturerne
  • Nem montering
  • Nem forebyggelse og reparation
  • Sidst men ikke mindst: du samler dit eget legetøj, filippinske børn fungerer ikke for dig
Hvad der ellers er nødvendigt:
  • Flere fastgørelseselementer, reservedele
  • Dele og reservedele til den, så den kan udskiftes evt
  • Flere robotter, anderledes og komplekse
  • Idéer, der kan forbedres/vedhæftes/fjernes - med et ord, spillet slutter ikke med montagen! Jeg vil virkelig gerne have det fortsætter!
Dom:

At samle en robot fra denne konstruktør er ikke sværere end et puslespil eller Kinder Surprise, kun resultatet er meget større og forårsagede en storm af følelser i os og dem omkring os. Fantastisk sæt, tak

Introduktion

Robot (tjekkisk.robot, frarobota- tvunget arbejderøve- slave), en maskine med antropomorf (menneskelignende) adfærd, som helt eller delvist udfører en persons (nogle gange et dyrs) funktioner, når den interagerer med omverdenen. Den første omtale af humanoide maskiner findes i gamle græske myter. Udtrykket "robot" blev først introduceret af K. Capek i stykket "R. U. R." (1920), hvor Robotterne blev kaldt mekaniske mennesker. I øjeblikket er robotteknologi blevet et udviklet industriområde: tusindvis af industrirobotter arbejder på forskellige virksomheder i verden, undervandsmanipulatorer er blevet et uundværligt tilbehør til undervandsforskning og redningskøretøjer, rumudforskning er baseret på bred brug robotter med forskellige niveauer af intelligens. Med udviklingen af ​​robotter blev 3 typer robotter bestemt: med et stift handlingsprogram; manipulatorer styret af en menneskelig operatør; med kunstig intelligens (nogle gange kaldet integral), der handler målrettet ("intelligent") uden menneskelig indblanding. De fleste moderne robotter (alle tre varianter) - Robotter er manipulatorer, selvom der er andre typer robotter (f.eks. informations-, gående osv.). Det er muligt at kombinere robotter af den første og anden variant i én maskine med opdelingen af ​​tidspunktet for deres drift. Også tilladt samarbejde en person med Robotter af den tredje type (i den såkaldte supervisory mode). De første robotter ("androider", der efterligner en persons bevægelser og udseende) blev primært brugt til underholdningsformål. Fra 30'erne. I forbindelse med automatisering af produktionen begyndte robotter - automatiske maskiner at blive brugt i industrien sammen med traditionelle midler til at automatisere teknologiske processer, især i småskala produktion og især i værksteder med skadelige forhold arbejdskraft.

En industriel robotarm har en "mekanisk arm" (en eller flere) og et fjernbetjeningspanel eller en indlejret programkontrolenhed, sjældnere en computer. Han kan f.eks. flytte dele, der vejer op til flere 10 kg inden for rækkevidden af ​​sine "mekaniske arme" (op til 2 m), og udføre fra 200 til 1000 bevægelser i timen. Industrielle robotter - automatiske maskiner har en fordel i forhold til mennesker i hastigheden og nøjagtigheden af ​​at udføre manuelle monotone operationer. De mest almindelige robotter er manipulatorer med fjernbetjening og en "mekanisk arm" fastgjort på en bevægelig eller fast base. Operatøren styrer manipulatorens bevægelse, mens han samtidig observerer den direkte eller på en fjernsynsskærm; i sidstnævnte tilfælde. Robotter er udstyret med et "tv-øje" - et transmitterende tv-kamera. Ofte er Robotten udstyret med en elev automatisk system ledelse. Hvis en sådan robot "vises" en sekvens af operationer, så retter styresystemet alt i form af et kontrolprogram og gengiver det derefter nøjagtigt under drift. Robotmanipulatorer bruges til at arbejde under forhold med relativ utilgængelighed eller under farlige, skadelige forhold for mennesker, for eksempel i atomindustrien, hvor de har været brugt siden 50'erne. I 60'erne. Undervandsrobotmanipulatorer af forskellige design og formål dukkede op: fra dybhavskontrollerede køretøjer med "mekaniske arme" (især til at fange stenprøver fra havbunden osv.) og platforme, der kravlede langs havbunden med forskningsudstyr til undervandsbuldozere og boringer rigge . Lignende manipulatorer bruges også i astronautik, på amerikanske shuttles.

En robot er en universel maskine, der giver dig mulighed for at præstere mekaniske handlinger. Dens grundlæggende egenskab er en hurtig operationel omstrukturering fra en operation til en anden. Der er flere typer robotter, og hver af dem har sin egen definition. Oftest taler de om tre generationer af robotter: industrirobotter eller manipulatorer, adaptive robotter og robotter med kunstig intelligens, eller, som de sagde før, integrerede robotter.

Manipulator, 1) i minedrift - borevognens hovedmekanisme, designet til at bevæge sig i bundhulsrummet i en automatisk feeder med en perforator (boremaskine).

2) I metalformningsprocesser - en maskine til udførelse af hjælpeoperationer relateret til ændring af emnets position.

3) I nuklear teknologi - en enhed til at arbejde med radioaktive stoffer, undtagen direkte menneskelig kontakt med disse stoffer. Ved hjælp af M. kan du få fat i en genstand, der er placeret bag en beskyttende mur, flytte og rotere den. M. pantografisk type med mekanisk drev(kopierer M.) gengiver nøjagtigt bevægelsen af ​​operatørens hånd. Vinkelorienteringen af ​​kopierings-"hånden" og bevægelserne, der simulerer klemning og greb, overføres af et hydraulisk drev eller kabler, der løber fra styrehåndtaget til kopierings-"armen". Til fjernstyring i stor afstand fra operatøren anvendes M., hvis styre- og kopieringsarme er elektrisk forbundet.

"MEKANISKE HÆNDER"

Historien om mekaniske hænder begynder med ... atomfysik. Faktum er, at mange materialer, der skal behandles inden for dette videnskabsområde, har radioaktivitet - egenskaben ved at frigive stråler, der er farlige for menneskers sundhed, til det omgivende rum. Mekaniske hænder begyndte at blive installeret, hvor en persons adgang er uønsket, og han selv, der kontrollerer sine hænder, var placeret i en anden, sikkerhedsrum. Vi kan sige, at i disse kopieringsmanipulatorer blev den samme idé brugt som i de velkendte dukker. Operatøren, der arbejder på manipulatoren, sætter kontrolmekanismen i gang med sin hånd, hvis led er forbundet med de tilsvarende led på aktuatoren, som gentager alle bevægelserne af operatørens hånd.

Når du arbejder med radioaktive stoffer, kan afstanden fra operatøren til manipulatorens udøvende hænder nå titusvis af meter, mens du arbejder i den undersøiske verden - op til tusindvis af meter. Når man bruger manipulatorer i det ydre rum, vil denne afstand blive målt i hundredtusinder, millioner af kilometer ... Pålidelig og nøjagtig kontrol over en betydelig afstand er det første krav, der stilles til ethvert design af en kopieringsmanipulator. Først men ikke den eneste

ROBOT TYPE "HÅND"

Hver robot er designet til at udføre et bestemt job, som bestemmer dens design, størrelse, mobilitetsgrad, antallet af hænder og fingre på hånden, belastningskapacitet, bevægelsesnøjagtighed osv. Uanset om robotten står i nærheden af ​​maskinerne, bevæger sig mellem dem eller kravler under loftet, har den altid en kraftig mekanisk arm med to eller fire fingre. Robotter er forskellige generel opfattelse, dimensioner og tekniske specifikationer, men de har også fællestræk. På fig. 4 viser et blokdiagram af en sådan robot. Hånden styres enten af ​​operatøren fra fjernbetjeningen eller af robottens hjerne - dens digitale computer (digital Regnemaskine). Hukommelsesblokken indeholder robottens handlingsprogram, som introduceres i den, eller som den tilegner sig under træning.

Den fælles styreenhed for elektriske, hydrauliske eller pneumatiske motorer placeret i armens skulder, underarm, i hånden, består af kredsløb til styring af armens bevægelse langs hver af koordinatakserne. Hvor mange frihedsgrader har en hånd, så mange kontrolkæder.

Ris. 4. Strukturplan robot.

Robot - manipulator, stående på arbejdsplads, koordinerer sit arbejde med de servicerede teknologisk udstyr. Håndbevægelser er præcise, drejninger er strengt timet. Robotten med udstyret danner en automatiseret celle. Sådanne celler udgør robotkomplekser eller linjer. En af de mest almindelige erhverv for robotmanipulatorer er farvning af produkter.

De er normalt malet ved sprøjtning. For at beskytte dig selv mod de skadelige virkninger af sprøjtet maling, skal du arbejde i en speciel maske, og arbejdsområde udstyre med specielle beskyttelsesanordninger. Det er svært, dyrt og stadig ikke harmløst for mennesker. Hvis farvningen af ​​produkter imidlertid overlades til manipulatoren og dens ledelse til en person, vil dette forbedre arbejdsforholdene og øge arbejdsproduktiviteten.

Murstensformningsprocesser er normalt stærkt mekaniserede. Støbning efterfølges af damp- og affyringsoperationer, som kræver at flytte murstenen og folde den til pyramider af en bestemt konfiguration. Disse operationer kan også mekaniseres og automatiseres ved hjælp af manipulatorer. Den mekaniske hånd kan samtidig tage 5-6 eller flere klodser, som hver vejer op til 4 kg, og er ikke bange for at blive brændt, selvom de er friske fra ovnen.

Glasemner til et tv-kinescope kan veje 10-15 kg. Svært teknologisk proces deres fremstilling kræver gentagen installation, fjernelse, lastning. Hundredvis af mennesker havde travlt med dette uproduktive arbejde, men de blev erstattet af mekaniske hænder.

Disse få eksempler viser tydeligt, hvor bredt det aktivitetsområde, der åbner sig for automatiske manipulatorer i de mest forskelligartede produktionsområder.

FØRSTE GENERATION ROBOTER - TRÆNEBARE MANIPULATORER

Hver industrirobot - manipulator består af to hoveddele: en manipulator og en kontrolenhed. Den første er ansvarlig for alle de nødvendige bevægelser, den anden - for at styre dem. Når man beskriver det konstruktive layout af en robot til industrien, er det svært at modstå at sammenligne det med en persons "design". Enhver industrirobot har en hjerne - en kontrolenhed og mekanisk del, som omfatter kroppen og hånden. Robottens krop er som regel en massiv base eller, som det kaldes, en seng, og armen er en multi-link løftestangsmekanisme - en manipulator. For at hånden kan udføre de forskellige bevægelser, der er tildelt den, har den muskler - et drive. Musklernes opgave er at konvertere styreenhedens signaler til mekaniske bevægelser arme. Den mekaniske hånd krones med en hånd eller en gribeanordning - en griber.

De fleste industrirobotter har én arm, men der findes også robotter med to, tre eller flere arme. Ved at se på hænderne på en industrirobot kan næsten enhver, selv uden Sherlock Holmes indsigt, med lidt omtanke bestemme omfanget af robottens "professionelle interesser". Her er kløerne på tre kroge til rundsmedning, her er sugekopperne, som dem på en blæksprutte, til glasplader, her er en spand til bulkmaterialer og så videre. etc. Det er endnu nemmere at forstå en robots opgaver, hvis dens hænder er udstyret med et specialværktøj: en boremaskine, en malersprøjte, en skruenøgle osv. Værktøjet er fastgjort direkte på armen og ikke i grebet, som er nu unødvendigt.

Robothænder er også kendetegnet ved størrelse: Der er kopier af hænder til at arbejde med multi-ton aksler, og der er miniaturepincet - pincet til mikroelektronikprodukter eller urgear. Nogle fingre - antenner manipulerer detaljer, der kun kan skelnes under et mikroskop.

C litteraturliste

    Vadim Viktorovich Matskevich "Underholdende anatomi af robotter" - M .: Sov. radio, 1980.

    Betydningen af ​​ordet "Manipulator" i den store sovjetiske encyklopædi