Delta Robot med åpen kildekode: 5 trinn

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-23 15:02

Introduksjon:

I denne opplæringen skal vi lage en pick and place -maskin, siden dette er den vanligste bruken for en delta -robot i bransjen, i tillegg til delta 3d -skrivere. Dette prosjektet tok meg litt tid å perfeksjonere og var veldig utfordrende, det innebærer:

• Mekanisk design og gjennomførbarhetskontroll
• Prototyping og fremstilling av den mekaniske strukturen
• Elektriske ledninger
• Programvare og grafisk brukergrensesnittutvikling
• Implementering av datasyn for en automatisert robot (trenger fortsatt din hjelp i denne delen

Trinn 1: Mekanisk design:

Før jeg begynte å lage roboten, designet jeg den på fusion 360, og her er 3d -modellen, planer og oversikt:

fusion 3d -modell av delta -roboten med denne lenken kan du laste ned hull -3d -modellen.

det er bedre å få de eksakte dimensjonene fra 3D -modellen mer nøyaktig på den måten.

Også PDF -filer av planene er tilgjengelige på bloggen min projektside for nedlasting på

Å velge riktige dimensjoner i henhold til mine trinnmotorer maksimalt dreiemoment var litt utfordrende. Jeg prøvde først nema 17 som ikke var nok, så jeg oppgraderte nema 23 og gjorde roboten litt mindre etter å ha validert med beregninger i henhold til nema 23 standard dreiemoment i datablad så Jeg anbefaler at hvis du skal bruke en annen dimensjon, validerer du dem først.

Trinn 2: Montering:

3D -utskrift STL -filer tilgjengelig for nedlasting på hjemmesiden min projektside

Start med 3D -utskrift av stangforbindelsen og endeffektoren. Etter det bruker du tre eller stål til basen. Jeg anbefaler CNC -kuttet for presisjonen, så vel som du bør gjøre for armene jeg laget dem av alucobond, materialet som ble brukt til butikkfronter, laget av gummi mellom to tynne aluminiumsplater 3 mm tykke.

Deretter må vi jobbe med L -formet stål for å montere stepperne, kutte til 100 mm og hull bores for å montere stepperne (hint: du kan gjøre hullene bredere for å kunne stramme beltet)

Deretter skulle de gjengede 6 mm Ø -stengene, for underarmsforbindelsen, 400 mm lengde kuttes og deretter limes eller varmlimes til kuleleddet. Jeg brukte denne jiggen for å sikre at de alle har samme lengde. Det er avgjørende for roboten å være parallell.

Til slutt skal de 12 mm Ø -stengene kuttes til omtrent 130 mm i lengde som skal brukes for svingpunktet til roboten som forbinder 50 mm Ø -remskiven.

Nå som alle delene er klare kan du begynne å montere alt som er rett frem som vist på bildene. Husk at du trenger en slags støtte som den rosa jeg pleide å holde alt, bedre enn det jeg gjorde på del2 video = D.

Trinn 3: Elektrisk del:

For elektronikkdelene er det mer som å koble til en cnc-maskin, da vi skal kjøre roboten med GRBL. (GRBL er en åpen kildekode, innebygd, høyytelses g-kode-parser og CNC-fresekontroller skrevet i optimalisert C som vil kjøre på en rett Arduino

Etter å ha koblet stepperne, driverne og arduinoen, bruker jeg nå D13 -pinnen på arduinoen for å aktivere 5V -reléet som muliggjør vakuumet, jeg valgte at 12v -pumpen skulle forbli PÅ og aktivere sugingen med 2/3 pneumatisk ventil som Jeg hadde en liggende.

Jeg inkluderte det komplette elektroniske koblingsskjemaet, og jeg konfigurerte alle mine stepper -drivere til 1,5A og 1/16 trinns oppløsning. jeg la alt i et gammelt pc -etui som et kabinett

Trinn 4: Programvare:

Det viktigste vi må gjøre er å sette opp GRBL ved å laste ned/klone det fra Github -depotet. Jeg brukte 0.9 -versjonen, men du kan oppdatere til 1.1 (lenke: https://github.com/grbl/grbl). Legg til biblioteket i mappen arduino biblioteker og last det opp til arduino.

Nå som GRBL er på vår arduino -tilkobling, åpner du den serielle skjermen og endrer standardverdiene som vist på bildet for å matche robotkonfigurasjonen din:

Jeg brukte 50 mm og 25 mm remskive => 50/25 = 1/2 reduksjon og 1/16 trinns oppløsning, så 1 ° vinkel er 18 trinn/°

Nå er roboten klar til å motta gcode -kommandoer som i demo.txt -filen:

M3 & M4 ==> aktiver / deaktiver vakuum

X10 ==> flytt stepper X til 10 °

X10Y20Z -30.6 ==> flytt trinn X til 10 ° og Y til 20 ° og Z til -30,6 °

G4P2 ==> Vent i to sekunder (forsinkelse)

På dette tidspunktet med en hvilken som helst gcode -avsender kan du få den til å gjenta forhåndskonfigurerte oppgaver som å plukke og plassere.

Trinn 5: GUI og bildebehandling:

For å kunne følge meg på dette må du se videoen min som forklarer GUI, gå gjennom biter av koden og grensesnittet:

GUI er laget med Visual Studio 2017 gratis Community-versjon. Jeg justerte koden fra https://forums.trossenrobotics.com/tutorials/introduction-129/delta-robot-kinematics-3276/ for kinematikkberegningene for å bestemme posisjonen. EmguCV -biblioteket for bildebehandling og enkel matematikk for å flytte endeffektoren til posisjonen til flaskehettene for å plukke dem og plassere dem, er forhåndsdefinert posisjon.

Du kan laste ned Windows -programmet for å teste med roboten fra github -depotet mitt eller hele kildekoden og hjelpe meg med å bygge opp det, da det trenger mer arbeid og feilsøking. Besøk det og prøv å løse problemene med meg eller gi nye ideer som anbefaler det til folk som kan hjelpe. Jeg ber om ditt bidrag på koden og for å støtte meg på alle mulige måter.

Nå takker jeg deg for at du sjekket dette fantastiske prosjektet, og følg med for mer

Følg meg på: