PC控制的机械臂设计

描述

我一直很钦佩现代制造威廉希尔官方网站 以及这些机器在制造的不同领域发挥的重要作用，例如：起重材料、安装和收集零件、焊接和切割，最后但并非最不重要的是它在仓库中的可用性。

我建造这个机械臂的经历是一个挑战。因此，作为开始，我选择了一个由fortzeroas在 2016 年设计的简单机械臂，然后我决定不再像往常一样用手控制它，所以我通过“C# Windows 应用程序”创建了一个自动化应用程序，并使它看起来像制造自动化应用程序。

因此，根据我的编程技能经验，我创建了这个自动化应用程序来完全控制机械臂，监控它的运动，给它不同的任务来完成。

第 1 步：材料

 

 

 

 

 

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主要材料是 MDF 木材，我使用 2mm 的结构和 4mm 的底座。

最后一步可以下载蓝图，您必须打印图案，然后将其直接粘贴到 MDF 上。

沿着轮廓切割并钻孔。我使用旋转工具钻孔和切割木头，对于底座我没有蓝图，但我认为你可以即兴创作。

第 2 步：绘画和造型

 

 

 

 

 

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为了让项目看起来有吸引力，我使用了相同的蓝图，然后我使用 Photoshop 设计了一个封面，创建了一些贴花和几何形状以看起来逼真，然后我用白胶将它粘在木头上。

第 3 步：框架组装

 

 

 

 

 

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这个机械臂很容易组装，因为一切都是提前计划好的，所以它只需用螺丝将伺服电机固定到位，并且在工作时我做了一些小的调整。

然后为了连接左右两侧，我使用粗木棍并使用强力胶将其粘合在长螺钉的状态下以减少重量。

第 4 步：夹持器（夹紧机构）

 

 

 

 

 

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我用钳子弯曲一根两根金属棒，然后我用旋转工具钻在一块 3 毫米厚的木头上钻一个大厅，然后用强力胶粘上它。

第 5 步：打底

 

 

 

 

 

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底座由 4 毫米厚的 MDF 木材制成，我用台锯切割约 17cm * 10cm 的正方形，然后钻一个大厅来安装底座伺服电机 9g。为了减少底座和气缸之间的摩擦，我切割了一部分高 2.5 厘米和直径 10 厘米的强硬纸板，然后我也钻孔以连接伺服电机轴。

第 6 步：电子产品

 

 

 

 

 

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当在 Arduino 上使用两个以上的伺服系统时，你必须为它们使用外部电源，在这个项目中我使用了三个微型伺服系统 9g 和一个大伺服电机。

当然，第一个演示测试是在tinkercad.com上虚拟进行的，以interwetten与威廉的赔率体系 伺服系统并测试电路。

所以在这种情况下，我使用了 4 节 AA 1.5 v 电池，等于 6 v，然后我进行了面包板测试设置，之后我为 Arduino nano 制作了非常简单的扩展坞。

第 7 步：Arduino 代码

1. 下载并安装Arduino IDE 最新版本，您可以在Arduino 的网站上找到适用于Windows、Linux 或MAC OSX 的最新版本：https ://www.arduino.cc/en/main/software

2. 将 Arduino 板插入 USB 端口。

3.转到工具>板>然后选择你的板。

4. 将代码复制并粘贴到 IDE 编辑器中。

5. 单击 (✔) 图标按钮验证您的代码。

6. 单击 (➤) 图标按钮将代码上传到您的开发板。

步骤 8：自动化应用

 

 

 

 

 

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实际上，这是我最喜欢的部分是使用 PC 自动化 Arduino 项目，在我看来，这是学习如何提高控制板和未来任何其他项目的能力的良好开端。

达到固定的角度位置并不容易，所以一开始我使用名为“Processing 3”的第三方应用程序解决了这个问题。

在初始阶段，我制作了一个支持界面，通过键盘模拟机器人手臂舵机（Base、Shoulder、Elbow 和 Gripper），并分别“逐个角度”移动它们，直到到达之前准备好的固定位置。

然后当它到达准备好的位置时，我将这四个角度记录在代码数组（A、B、C、D）中，然后我稍后在我的 Windows 应用程序中使用了这些多数组，这对我了解限制有很大帮助每个伺服电机在其位置上各有角度。

我将这些收集到的限制作为指南放入用户界面侧边栏中，以控制 ARM 并支持播放功能。

因此，通过使用此应用程序，您可以按如下方式控制、记录、监控机器人手臂：

1.运动控制：

有两种方式来控制这个机器人手臂，第一种是手动拖动控制痉挛伺服的轨道杆，例如

• 夹爪：点击开闭按钮，可以打开和关闭机器人夹爪。

• 基地：左右拖动跟踪栏，甚至使用键盘箭头（右/左）左右移动基地。

• 肩膀：左右拖动跟踪栏，甚至使用键盘箭头（上/下）上下移动肩膀。

• 肘部：左右拖动跟踪条，甚至使用键盘键 (w/s) 上下移动肘部电机。

2. 运动记录：

一旦你想自动移动机器人手臂，你必须通过单击“记录位置”按钮或按键盘中的 (R) 来记录每一步的位置。然后应用程序会处理它。

在每一步中，您记录应用程序检测移动的电机位置并将其单独保存在列表中。

通过单击“开始自动情绪”按钮，应用程序将以顺序订单的形式发送那些保存的头寸。

3、监控：

我已经创建了一个图形界面，在图形中绘制每一步，让用户注意到任何可能发生的异常变化。同时右侧有一个数据表，给出了它移动的具体角度和准确时间。

因此，通过使用这些功能，您可以编写自己的动作并将其作为任务发送到机械臂，就像它们在制造自动化中所做的那样。

第 9 步：更新

2018 年 8 月：

 

 

 

 

 

1 / 2 •激光切割木版

 

最近，我在使用 3 毫米 MDF 的激光切割机上添加了一些修改后做出了相同的设计，实际上这个额外的想法很酷，尤其是当我向它添加自定义操纵杆时。