6DOF Stewart Platform: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

6DOF Stewart Platform er en robotplatform, der kan artikulere i 6 frihedsgrader. Almindeligt konstrueret med 6 lineære aktuatorer, denne nedskalerede mini -version bruger 6 servoer til at simulere den lineære aktiveringsbevægelse. Der er de tre lineære bevægelser x, y, z (lateral, langsgående og lodret), og de tre rotationer pitch, roll, & yaw.

Stewart-platforme bruges almindeligvis til applikationer som flyvesimulatorer, værktøjsmaskinteknologi, kranteknologi, undersøisk forskning, luft-til-sø-redning, mekaniske tyre, parabolpositionering, teleskoper og ortopædkirurgi.

Denne version af Stewart -platformen styres med en Arduino Uno -mikrokontroller og drives af en 5v strømforsyning.

Nødvendige materialer:

6 servomotorer

Akryl eller træ

1 Arduino Uno

1 brødbræt

Flere kondensatorer

6 trykknapper

1 joystick -modul

12 kugleled og 6 gevindaksler

6 standoff -stykker

Trin 1: Design af CAD -filer

Start med at måle monteringsbeslaget til servoen og gummigennemføringen til gevindtråd, og lav lidt større huller på en sekskantet polygon. Tilføj monteringshuller til standoffs, hvis det er nødvendigt. Husk at efterlade passende afstand, så servoerne ikke skubber mod hinanden, når de er monteret. Det endelige resultat (vist ovenfor) skal passe perfekt til servomotoren og bør ikke kræve afstande for at holde strukturen sammen. Udskriv 4 kopier af filen, 2 uden huller til gummigennemføringen. Udskriv også en kopi af den sekskantede form, nedskaleret 70%, men uden hullerne til servomotorerne er dette toppladen.

Du kan laserskære eller 3D -udskrive disse filer, men juster materialetykkelserne passende, så 2 ark passer perfekt til højden på monteringsbeslaget til servoerne.

Jeg brugte Adobe Illustrator til dette projekt.

Trin 2: Montering

Start med at sandwich servomotorerne ind mellem de akrylplader, som vi udskrev i det sidste trin. Vær opmærksom på at tråde trådene igennem, og bundte ledningerne pænt til senere. Derefter varm lim/tape/monter de korte afstandsstykker til akrylpladen på de korte kanter af den sekskantede polygon, som vist ovenfor. Husk at tilføje lidt afstand mellem standoffs.

Saml kugleleddene, husk at de skal have samme længde. Fastgør kugleledene til servohornene, der følger med servomotoren, med selvborende skruer, brug passende afstand, så kugleledene har fuld frihed. Vist ovenfor.

Endelig fastgøres den anden side af kugleleddsmekanismen til afstandene på akrylen med normale skruer, der er inkluderet i kugleleddspakken. Tilføj derefter servohornene til servoerne, så den skal danne en 90-graders vinkel indvendigt, når servoen er i en nulposition, juster kugleledene og servohornene i overensstemmelse hermed. Du kan bruge en telefon til at se, om platformen er plan, vist ovenfor.

Trin 3: Elektronik

Start med at fastgøre jumperwires til servotråde, jeg kan godt lide at bruge den tilsvarende farve, så de ser pænere ud. Tilslut 5v og GND til brødbrættet, og signal (pwn) pin til Arduino Uno i ben 3, 5, 6, 9, 10, 11. Tilføj trykknapper til brødbrættet, med en ledning til 5v, en modstand til GND på den anden side, og en signalkabel, der går til en digital pin på Arduino. Disse vil styre sætkommandoer til platformen. Fortsæt ved at tilslutte et joystick -modul, 5v og GND til brødbrættet, X- og Y -udgang til analoge indgange. Dette er den vigtigste joystick -kontrol til platformen.

Fjern et USB -kabel, tag strøm- og GND -ledningerne og tilslut dem til jumperkabler, der tilsluttes strømstifterne på brødbrættet. Denne USB forsyner systemet fra en powerbank. Tilføj diverse kondensatorer til strømstikket på brødbrættet, husk de positive og negative stifter. Disse kondensatorer hjælper servoerne med at køre, fordi de trækker meget strøm, og kondensatorerne oplader og sender pulser for at hjælpe det.

Trin 4: Programmering

Jeg vil ikke gå i dybden med programmeringsaspektet ved dette projekt, fordi mulighederne er uendelige, men du skal starte med at flytte servoarmene og få en forståelse af, hvordan du artikulerer platformen og derefter indstiller servoerne i forskellige positioner gennem Arduino til opdage yderligere måder at styre platformen på.

Trin 5: Tillykke

Du har lige bygget din stewart -platform! Held og lykke! Mulighederne er uendelige!