Arduino Base Pick and Place Robot: 8 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Jeg har laget en superbillig (mindre enn 1000 dollar) industriell robotarm for å gjøre det mulig for studenter å hacke robotik i større skala og for å gjøre små lokale produksjoner i stand til å bruke roboter i sine prosesser uten å bryte banken. Det er enkelt å bygge og gjøre aldersgruppen til mennesker på 15 til 50 år.

Trinn 1: Krav til komponenter

1. Arduino + Shield + Pins + Cables

2. Motorkontroller: dm860A (Ebay)

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

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

5. 12 mm kryssfiner.

6. 5 mm nylon.

7. Blindskiver 8mm.

8. Treskruer 4,5x40mm.

9. M3 teller senket, 10. 12v strømforsyning

11. servomotordriver arduino

Trinn 2: Last ned Gui

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

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

Trinn 3: Tilkobling

Koble ledningene som er gitt i bildet er større forståelse for deg.

vi må koble motordriveren til Arduino og andre kontakter som kreves i henhold til roboten din.

Trinn 4: Last opp fastvare og sjekk koderesultatet i Arduino Dashboard

Installere fastvaren på Arduino - GRBL:

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

Merk: Du kan få en konflikt når du kompilerer i Arduino. Fjern alle andre biblioteker fra bibliotekmappen (../documents/Arduino/libraries).

Fastvareoppsett

Angi aktivering til nyere tidsavbrudd. Bruk en seriell tilkobling og skriv:

$1=255

Angi homing:

$22=1

Husk å sette serienummer til baud: 115200

Nyttige G-koder

Sett nullpunkt for robot:

G10 L2 Xnnn Ynnn Znnn

Bruk nullpunkt:

G54

Typisk initialisering for å sentrere roboten:

G10 L2 X1.5 Y1.2 Z1.1

G54

Flytt roboten til posisjonen raskt:

G0 Xnnn Ynnn Znnn

Eksempel:

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

Flytt roboten til posisjon med bestemt hastighet:

G1 Xnnn Ynnn Znnn Fnnn

G1 X11 Y3 Z4 F300 (retur)

F bør være mellom 10 (slooooow) og 600 (rask)

Standardenheter for X, Y og Z

Når du bruker standard trinn/enheter -innstillinger (250 trinn/enhet) for GRBL og

stepper drive konfigurert for 800 trinn/turtall gjelder følgende enheter for alle akser:

+- 32 enheter = +- 180 grader

Eksempel på behandling av kode:

Denne koden kan kommunisere direkte med Arduino GRBL.

github.com/damellis/gctrl

Husk å sette serienummer til baud: 115200

Kode uoload i ardunio

import java.awt.event. KeyEvent;

importer javax.swing. JOptionPane;

import behandling. serie.*;

Seriell port = null;

// velg og endre den riktige linjen for operativsystemet

// la stå som null for å bruke den interaktive porten (trykk 'p' i programmet)

Stringportnavn = null;

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

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

// Stringportnavn = "COM6"; // Windows

boolsk streaming = false;

flytehastighet = 0,001;

String gcode;

int i = 0;

void openSerialPort ()

{

if (portnavn == null) retur;

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

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

port.bufferUntil ('\ n');

}

void selectSerialPort ()

{

String resultat = (String) JOptionPane.showInputDialog (dette, "Velg den serielle porten som tilsvarer Arduino -kortet.", "Velg seriell port", JOptionPane. PLAIN_MESSAGE, null, Serial.list (), 0);

hvis (resultat! = null) {

portnavn = resultat;

openSerialPort ();

}

}

ugyldig oppsett ()

{

størrelse (500, 250);

openSerialPort ();

}

ugyldig trekning ()

{

bakgrunn (0);

fyll (255);

int y = 24, dy = 12;

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

tekst ("p: velg seriell port", 12, y); y += dy;

tekst ("1: sett hastigheten til 0,001 tommer (1 mil) per jogging", 12, y); y += dy;

tekst ("2: sett hastigheten til 0,010 tommer (10 mil) per jogging", 12, y); y += dy;

tekst ("3: sett hastigheten til 100 mil per jog", 12, y); y += dy;

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

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

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

tekst ("h: gå hjem", 12, y); y += dy;

tekst ("0: null maskin (sett hjem til gjeldende plassering)", 12, y); y += dy;

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

text ("x: stopp streaming av g-kode (dette er IKKE umiddelbart)", 12, y); y += dy;

y = høyde - dy;

tekst ("nåværende joggehastighet:" + hastighet + "tommer per trinn", 12, y); y -= dy;

tekst ("nåværende seriell port:" + portnavn, 12, y); y -= dy;

}

void keyPressed ()

{

hvis (nøkkel == '1') hastighet = 0,001;

hvis (nøkkel == '2') hastighet = 0,01;

hvis (nøkkel == '3') hastighet = 0,1;

hvis (! streaming) {

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

if (keyCode == RIGHT) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X" + hastighet + "Y0.000 Z0.000 / n");

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

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

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

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

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

if (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");

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

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

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

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

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

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

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

}

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

gcode = null; i = 0;

Filfil = null;

println ("Laster inn fil …");

selectInput ("Velg en fil som skal behandles:", "fileSelected", fil);

}

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

}

void fileSelected (Filvalg) {

hvis (utvalg == null) {

println ("Vinduet ble lukket eller brukeren treffer avbryt.");

} annet {

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

gcode = loadStrings (selection.getAbsolutePath ());

if (gcode == null) return;

streaming = true;

strøm();

}

}

ugyldig strøm ()

{

hvis (! streaming) returnerer;

mens (sant) {

hvis (i == gcode.length) {

streaming = false;

komme tilbake;

}

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

annet pause;

}

println (gcode );

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

i ++;

}

void serialEvent (Serial p)

{

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

println (s.trim ());

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

if (s.trim (). startsWith ("error")) stream (); // XXX: virkelig?

}

Trinn 5: Design og skriv ut alle deler i kryssfinerark

Last ned robotdelen og designet i AutoCAD og skriv ut på 12 mm kryssfinerark og finish og designdel. Hvis noen trenger cad -fil plz legg igjen kommentaren i kommentarfeltet, jeg sender deg direkte.

Trinn 6: Montering

samle hele delen og ordne i rekkefølgen på bildet som er gitt, og følg bildediagrammet.

Trinn 7: Konfigurer GBRL -innstillinger

Innstillinger som har vist seg å fungere på våre roboter.

$ 0 = 10 (trinnpuls, usek) $ 1 = 255 (trinn inaktiv forsinkelse, msek) $ 2 = 7 (trinnport inverter maske: 00000111) $ 3 = 7 (dir port inverter maske: 00000111) $ 4 = 0 (trinnaktivering inverter, bool) $ 5 = 0 (grensepinner inverter, bool) $ 6 = 1 (sondepinne inverter, bool) $ 10 = 3 (statusrapportmaske: 00000011) $ 11 = 0.020 (kryssavvik, mm) $ 12 = 0.002 (buetoleranse, mm) $ 13 = 0 (rapporter tommer, bool) $ 20 = 0 (myke grenser, bool) $ 21 = 0 (harde grenser, bool) $ 22 = 1 (homing syklus, bool) $ 23 = 0 (homing dir invert mask: 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, trinn/mm) $ 101 = 250.000 (y, trinn/mm) $ 102 = 250.000 (z, trinn/mm) $ 110 = 500.000 (x maks hastighet, mm/min) $ 111 = 500.000 (y maks hastighet, mm/min) $ 112 = 500.000 (z maks 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 reise, mm) $ 131 = 200.000 (y maksimal reise, mm) $ 132 = 200.000 (z maksimal reise, mm)

Trinn 8: Last opp den endelige koden og sjekk det virtuelle resultatet i Arduino Uno Software Dashboard

// Enheter: CM

flyte b_høyde = 0;

flyte a1 = 92;

flyte a2 = 86;

float snude_len = 20;

boolsk doZ = false;

float base_angle; // = 0;

float arm1_angle; // = 0;

float arm2_angle; // = 0;

float bx = 60; // = 25;

flyte med = 60; // = 0;

float bz = 60; // = 25;

flyte x = 60;

flyte y = 60;

flyte z = 60;

flyte q;

flyte c;

flyte V1;

flyte V2;

flyte V3;

flyte V4;

flyte V5;

ugyldig oppsett () {

størrelse (700, 700, P3D);

cam = ny PeasyCam (denne, 300);

cam.setMinimumDistance (50);

cam.setMaximumDistance (500);

}

ugyldig trekning () {

// ligninger:

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

x = (mus Y - høyde/2)*(- 1);

bz = z;

av = 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 (av, 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;

//} annet

// {

// 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);

bakgrunn (0);

lys ();

pushMatrix ();

// UTGANGSPUNKT

fyll (150, 150, 150);

box_corner (50, 50, b_høyde, 0);

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

// ARM 1

fyll (150, 0, 150);

box_corner (10, 10, a1, arm1_angle);

// ARM 2

fyll (255, 0, 0);

box_corner (10, 10, a2, arm2_angle);

// SNUDE

fyll (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 ();

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

fyll (255, 255, 0);

eske (20);

popMatrix ();

fyll (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 (nøkkel == 'z')

{

doZ =! doZ;

}

hvis (nøkkel == 'h')

{

// sett alt til null

arm2_angle = 0;

arm1_angle = 90;

base_angle = 0;

}

hvis (nøkkel == 'g')

{

println (grader (V1));

println (grader (V5));

}

hvis (keyCode == UP)

{

z ++;

}

hvis (keyCode == NED)

{

z -;

}

hvis (nøkkel == '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);

}

}