Arduino Base Pick and Place Robot: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Jeg har lavet en superbillig (mindre end 1000 dollars) industriel robotarm for at give eleverne mulighed for at hacke robotik i større skala og for at gøre det muligt for små lokale produktioner at bruge robotter i deres processer uden at bryde banken. Det er let at bygge og gøre aldersgruppen til mennesker på 15 til 50 år.

Trin 1: Krav til komponenter

1. Arduino + Shield + Pins + Cables

2. Motorcontroller: dm860A (Ebay)

3. Steppermotor: 34hs5435c-37b2 (Ebay)

4. M8x45+60+70 bolte og M8 bolte.

5. 12 mm Krydsfiner.

6. 5 mm nylon.

7. Blindskiver 8mm.

8. Træskruer 4,5x40mm.

9. M3 Tæller nedsænket, 10. 12v strømforsyning

11. servomotordriver arduino

Trin 2: Download Gui

zapmaker.org/projects/grbl-controller-3-0/

github.com/grbl/grbl/wiki/Using-Grbl

Trin 3: Tilslutning

Tilslut ledningerne, der er angivet på billedet, er større forståelse for dig.

vi skal forbinde motordriveren til Arduino og andre stik, som kræves i henhold til din robot.

Trin 4: Upload firmware og tjek koderesultatet i Arduino Dashboard

Installation af firmwaren på Arduino - GRBL:

github.com/grbl/grbl/wiki/Compiling-Grbl

Bemærk: Du kan få en konflikt, når du kompilerer i Arduino. Fjern alle andre biblioteker fra din biblioteksmappe (../documents/Arduino/libraries).

Firmware opsætning

Indstil aktiver til nyere timeout. Brug en seriel forbindelse og skriv:

$1=255

Indstil homing:

$22=1

Husk at indstille serienummer til baud: 115200

Nyttige G-koder

Indstil nulpunkt for robot:

G10 L2 Xnnn Ynnn Znnn

Brug nulpunkt:

G54

Typisk initialisering til centrering af robot:

G10 L2 X1.5 Y1.2 Z1.1

G54

Flyt robotten til position hurtigt:

G0 Xnnn Ynnn Znnn

Eksempel:

G0 X10.0 Y3.1 Z4.2 (retur)

Flyt robotten til position med en bestemt hastighed:

G1 Xnnn Ynnn Znnn Fnnn

G1 X11 Y3 Z4 F300 (retur)

F skal være mellem 10 (slooooow) og 600 (hurtig)

Standardenheder for X, Y og Z

Ved brug af standard trin/enheder indstillinger (250 trin/enhed) for GRBL og

stepperdrev, der er indstillet til 800 trin/omdrejninger, gælder følgende enheder for alle akser:

+- 32 enheder = +- 180 grader

Behandlingskodeksempel:

Denne kode kan kommunikere direkte med Arduino GRBL.

github.com/damellis/gctrl

Husk at indstille serienummer til baud: 115200

Kode uoload i ardunio

import java.awt.event. KeyEvent;

import javax.swing. JOptionPane;

import behandling. serie.*;

Seriel port = null;

// vælg og rediger den relevante linje til dit operativsystem

// lad være som null for at bruge den interaktive port (tryk på 'p' i programmet)

String portnavn = null;

// Stringportnavn = Serial.list () [0]; // Mac OS X

// Stringportnavn = "/dev/ttyUSB0"; // Linux

// Stringportnavn = "COM6"; // Windows

boolsk streaming = falsk;

flydehastighed = 0,001;

String gcode;

int i = 0;

void openSerialPort ()

{

hvis (portnavn == null) returnerer;

hvis (port! = null) port.stop ();

port = ny Seriel (dette, portnavn, 115200);

port.bufferUntil ('\ n');

}

void selectSerialPort ()

{

String resultat = (String) JOptionPane.showInputDialog (dette, "Vælg den serielle port, der svarer til dit Arduino -kort.", "Vælg seriel port", JOptionPane. PLAIN_MESSAGE, nul, Serial.list (), 0);

hvis (resultat! = null) {

portnavn = resultat;

openSerialPort ();

}

}

ugyldig opsætning ()

{

størrelse (500, 250);

openSerialPort ();

}

ugyldig trækning ()

{

baggrund (0);

fyld (255);

int y = 24, dy = 12;

tekst ("INSTRUKTIONER", 12, y); y += dy;

tekst ("p: vælg seriel port", 12, y); y += dy;

tekst ("1: indstil hastighed til 0,001 tommer (1 mil) pr. løbetur", 12, y); y += dy;

tekst ("2: indstil hastighed til 0,010 tommer (10 mil) pr. løbetur", 12, y); y += dy;

tekst ("3: indstil hastigheden til 0,100 tommer (100 mil) pr. løbetur", 12, y); y += dy;

tekst ("piletaster: jog i x-y-plan", 12, y); y += dy;

tekst ("side op & side ned: jog i z -aksen", 12, y); y += dy;

tekst ("$: display grbl settings", 12, y); y+= dy;

tekst ("h: gå hjem", 12, y); y += dy;

tekst ("0: nulmaskine (sæt hjem til den aktuelle placering)", 12, y); y += dy;

tekst ("g: stream en g-kodefil", 12, y); y += dy;

tekst ("x: stop streaming af g-kode (dette er IKKE øjeblikkeligt)", 12, y); y += dy;

y = højde - dy;

tekst ("nuværende løbshastighed:" + hastighed + "tommer pr. trin", 12, y); y -= dy;

tekst ("nuværende seriel port:" + portnavn, 12, y); y -= dy;

}

void keyPressed ()

{

hvis (nøgle == '1') hastighed = 0,001;

hvis (nøgle == '2') hastighed = 0,01;

hvis (nøgle == '3') hastighed = 0,1;

hvis (! streaming) {

hvis (keyCode == LEFT) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X-" + hastighed + "Y0.000 Z0.000 / n");

hvis (keyCode == HØJRE) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X" + hastighed + "Y0.000 Z0.000 / n");

hvis (keyCode == UP) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y" + hastighed + "Z0.000 / n");

hvis (keyCode == NED) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y-" + hastighed + "Z0.000 / n");

hvis (keyCode == KeyEvent. VK_PAGE_UP) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y0.000 Z" + hastighed + "\ n");

hvis (keyCode == KeyEvent. VK_PAGE_DOWN) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y0.000 Z-" + hastighed + "\ n");

// if (key == 'h') port.write ("G90 / nG20 / nG00 X0.000 Y0.000 Z0.000 / n");

hvis (key == 'v') port.write ("$ 0 = 75 / n $ 1 = 74 / n $ 2 = 75 / n");

// if (key == 'v') port.write ("$ 0 = 100 / n $ 1 = 74 / n $ 2 = 75 / n");

hvis (key == 's') port.write ("$ 3 = 10 / n");

hvis (key == 'e') port.write ("$ 16 = 1 / n");

hvis (key == 'd') port.write ("$ 16 = 0 / n");

hvis (key == '0') openSerialPort ();

hvis (key == 'p') selectSerialPort ();

hvis (key == '$') port.write ("$$ / n");

hvis (key == 'h') port.write ("$ H / n");

}

hvis (! streaming && key == 'g') {

gcode = null; i = 0;

Filfil = null;

println ("Indlæser fil …");

selectInput ("Vælg en fil, der skal behandles:", "fileSelected", fil);

}

hvis (key == 'x') streaming = false;

}

void fileSelected (Filvalg) {

hvis (markering == null) {

println ("Vinduet blev lukket, eller brugeren ramte annuller.");

} andet {

println ("Bruger valgt" + selection.getAbsolutePath ());

gcode = loadStrings (selection.getAbsolutePath ());

hvis (gcode == null) returnerer;

streaming = sandt;

strøm();

}

}

ugyldig strøm ()

{

hvis (! streaming) vender tilbage;

mens (sandt) {

hvis (i == gcode.length) {

streaming = falsk;

Vend tilbage;

}

hvis (gcode .trim (). length () == 0) i ++;

ellers pause;

}

println (gcode );

port.write (gcode + '\ n');

i ++;

}

void serialEvent (Serial p)

{

String s = p.readStringUntil ('\ n');

println (s.trim ());

hvis (s.trim (). startsWith ("ok")) stream ();

hvis (s.trim (). startsWith ("fejl")) stream (); // XXX: virkelig?

}

Trin 5: Design og udskriv alle dele i krydsfinerark

Download robotdelen og designet i AutoCAD, og udskriv på 12 mm krydsfinerpladen og finish og design del. Hvis nogen har brug for cad -fil, skal du forlade kommentaren i kommentarfeltet, jeg sender dig direkte.

Trin 6: Montering

saml hele delen og arranger i rækkefølgen på billedet, der er givet, og følg billeddiagrammet.

Trin 7: Konfigurer GBRL -indstillinger

Indstilling, der har vist sig at fungere på vores robotter.

$ 0 = 10 (trinpuls, usec) $ 1 = 255 (trin inaktiv forsinkelse, msek) $ 2 = 7 (trinport inverter maske: 00000111) $ 3 = 7 (dir port inverter maske: 00000111) $ 4 = 0 (trinaktivering inverter, bool) $ 5 = 0 (grænsestifter inverter, bool) $ 6 = 1 (sondebolt inverter, bool) $ 10 = 3 (statusrapportmaske: 00000011) $ 11 = 0,020 (krydsafvigelse, mm) $ 12 = 0,002 (buetolerance, mm) $ 13 = 0 (rapporter tommer, bool) $ 20 = 0 (bløde grænser, bool) $ 21 = 0 (hårde grænser, bool) $ 22 = 1 (homing cyklus, bool) $ 23 = 0 (homing dir inverter maske: 00000000) $ 24 = 100.000 (homing feed, mm/min) $ 25 = 500.000 (homing seek, mm/min) $ 26 = 250 (homing debounce, msek) $ 27 = 1.000 (homing pull-off, mm) $ 100 = 250.000 (x, trin/mm) $ 101 = 250.000 (y, trin/mm) $ 102 = 250.000 (z, trin/mm) $ 110 = 500.000 (x max hastighed, mm/min) $ 111 = 500.000 (y max rate, mm/min) $ 112 = 500.000 (z max rate, mm/min) $ 120 = 10.000 (x accel, mm/sec^2) $ 121 = 10.000 (y accel, mm/sec^2) $ 122 = 10.000 (z accel, mm/sec^2) $ 130 = 200.000 (x maks. rejse, mm) $ 131 = 200.000 (y maks. rejse, mm) $ 132 = 200.000 (z maks. rejse, mm)

Trin 8: Upload den sidste kode, og kontroller det virtuelle resultat i Arduino Uno Software Dashboard

// Enheder: CM

float b_højde = 0;

flyde a1 = 92;

flyde a2 = 86;

float snude_len = 20;

boolsk doZ = falsk;

float base_angle; // = 0;

float arm1_angle; // = 0;

float arm2_angle; // = 0;

float bx = 60; // = 25;

flyde med = 60; // = 0;

float bz = 60; // = 25;

flyde x = 60;

flyde y = 60;

float z = 60;

flyde q;

flyde c;

flyde V1;

flyde V2;

flyde V3;

flyde V4;

flyde V5;

ugyldig opsætning () {

størrelse (700, 700, P3D);

cam = ny PeasyCam (denne, 300);

cam.setMinimumDistance (50);

cam.setMaximumDistance (500);

}

ugyldig tegning () {

// ligninger:

y = (mouseX - bredde/2)*(- 1);

x = (musY - højde/2)*(- 1);

bz = z;

af = y;

bx = x;

float y3 = sqrt (bx*bx+by*by);

c = sqrt (y3*y3 + bz*bz);

V1 = acos ((a2*a2+a1*a1-c*c)/(2*a2*a1));

V2 = acos ((c*c+a1*a1-a2*a2)/(2*c*a1));

V3 = acos ((y3*y3+c*c-bz*bz)/(2*y3*c));

q = V2 + V3;

arm1_angle = q;

V4 = radianer (90,0) - q;

V5 = radianer (180) - V4 - radianer (90);

arm2_angle = radianer (180,0) - (V5 + V1);

base_angle = grader (atan2 (bx, by));

arm1_angle = grader (arm1_angle);

arm2_angle = grader (arm2_angle);

// println (af, bz);

// arm1_angle = 90;

// arm2_angle = 45;

/*

arm2_angle = 23;

arm1_angle = 23;

arm2_angle = 23;

*/

// interaktiv:

// hvis (doZ)

//

// {

// base_angle = base_angle+ mouseX-pmouseX;

//} andet

// {

// arm1_angle = arm1_angle+ pmouseX-mouseX;

// }

//

// arm2_angle = arm2_angle+ mouseY-pmouseY;

draw_robot (base_angle,-(arm1_angle-90), arm2_angle+90-(-(arm1_angle-90)));

// println (base_angle + "," + arm1_angle + "," + arm2_angle);

}

void draw_robot (float base_angle, float arm1_angle, float arm2_angle)

{

rotateX (1,2);

rotereZ (-1,2);

baggrund (0);

lys ();

pushMatrix ();

// BASE

fyld (150, 150, 150);

box_corner (50, 50, b_højde, 0);

rotere (radianer (base_angle), 0, 0, 1);

// ARM 1

fyld (150, 0, 150);

box_corner (10, 10, a1, arm1_angle);

// ARM 2

fyld (255, 0, 0);

box_corner (10, 10, a2, arm2_angle);

// SNUDE

fyld (255, 150, 0);

box_corner (10, 10, snude_len, -arm1_angle -arm2_angle+90);

popMatrix ();

pushMatrix ();

float action_box_size = 100;

translate (0, -action_box_size/2, action_box_size/2+b_height);

pushMatrix ();

oversætte (x, action_box_size- y-action_box_size/2, z-action_box_size/2);

fyld (255, 255, 0);

kasse (20);

popMatrix ();

fyld (255, 255, 255, 50);

boks (action_box_size, action_box_size, action_box_size);

popMatrix ();

}

void box_corner (float w, float h, float d, float rotate)

{

rotere (radianer (rotere), 1, 0, 0);

translate (0, 0, d/2);

boks (w, h, d);

translate (0, 0, d/2);

}

void keyPressed ()

{

hvis (nøgle == 'z')

{

doZ =! doZ;

}

hvis (nøgle == 'h')

{

// sæt alle til nul

arm2_angle = 0;

arm1_angle = 90;

base_angle = 0;

}

hvis (nøgle == 'g')

{

println (grader (V1));

println (grader (V5));

}

hvis (keyCode == UP)

{

z ++;

}

hvis (keyCode == NED)

{

z -;

}

hvis (nøgle == 'o')

{

y = 50;

z = 50;

println (q);

println (c, "c");

println (V1, "V1");

println (V2);

println (V3);

println (arm1_angle);

println (V4);

println (V5);

println (arm2_angle);

}

}