描述

我一直很欽佩現(xiàn)代制造技術(shù)以及這些機(jī)器在制造的不同領(lǐng)域發(fā)揮的重要作用，例如：起重材料、安裝和收集零件、焊接和切割，最后但并非最不重要的是它在倉(cāng)庫(kù)中的可用性。

我建造這個(gè)機(jī)械臂的經(jīng)歷是一個(gè)挑戰(zhàn)。因此，作為開始，我選擇了一個(gè)由fortzeroas在 2016 年設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單機(jī)械臂，然后我決定不再像往常一樣用手控制它，所以我通過“C# Windows 應(yīng)用程序”創(chuàng)建了一個(gè)自動(dòng)化應(yīng)用程序，并使它看起來像制造自動(dòng)化應(yīng)用程序。

因此，根據(jù)我的編程技能經(jīng)驗(yàn)，我創(chuàng)建了這個(gè)自動(dòng)化應(yīng)用程序來完全控制機(jī)械臂，監(jiān)控它的運(yùn)動(dòng)，給它不同的任務(wù)來完成。

第 1 步：材料

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主要材料是 MDF 木材，我使用 2mm 的結(jié)構(gòu)和 4mm 的底座。

最后一步可以下載藍(lán)圖，您必須打印圖案，然后將其直接粘貼到 MDF 上。

沿著輪廓切割并鉆孔。我使用旋轉(zhuǎn)工具鉆孔和切割木頭，對(duì)于底座我沒有藍(lán)圖，但我認(rèn)為你可以即興創(chuàng)作。

第 2 步：繪畫和造型

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為了讓項(xiàng)目看起來有吸引力，我使用了相同的藍(lán)圖，然后我使用 Photoshop 設(shè)計(jì)了一個(gè)封面，創(chuàng)建了一些貼花和幾何形狀以看起來逼真，然后我用白膠將它粘在木頭上。

第 3 步：框架組裝

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這個(gè)機(jī)械臂很容易組裝，因?yàn)橐磺卸际翘崆坝?jì)劃好的，所以它只需用螺絲將伺服電機(jī)固定到位，并且在工作時(shí)我做了一些小的調(diào)整。

然后為了連接左右兩側(cè)，我使用粗木棍并使用強(qiáng)力膠將其粘合在長(zhǎng)螺釘?shù)臓顟B(tài)下以減少重量。

第 4 步：夾持器（夾緊機(jī)構(gòu)）

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我用鉗子彎曲一根兩根金屬棒，然后我用旋轉(zhuǎn)工具鉆在一塊 3 毫米厚的木頭上鉆一個(gè)大廳，然后用強(qiáng)力膠粘上它。

第 5 步：打底

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底座由 4 毫米厚的 MDF 木材制成，我用臺(tái)鋸切割約 17cm * 10cm 的正方形，然后鉆一個(gè)大廳來安裝底座伺服電機(jī) 9g。為了減少底座和氣缸之間的摩擦，我切割了一部分高 2.5 厘米和直徑 10 厘米的強(qiáng)硬紙板，然后我也鉆孔以連接伺服電機(jī)軸。

第 6 步：電子產(chǎn)品

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當(dāng)在 Arduino 上使用兩個(gè)以上的伺服系統(tǒng)時(shí)，你必須為它們使用外部電源，在這個(gè)項(xiàng)目中我使用了三個(gè)微型伺服系統(tǒng) 9g 和一個(gè)大伺服電機(jī)。

當(dāng)然，第一個(gè)演示測(cè)試是在tinkercad.com上虛擬進(jìn)行的，以模擬伺服系統(tǒng)并測(cè)試電路。

所以在這種情況下，我使用了 4 節(jié) AA 1.5 v 電池，等于 6 v，然后我進(jìn)行了面包板測(cè)試設(shè)置，之后我為 Arduino nano 制作了非常簡(jiǎn)單的擴(kuò)展塢。

第 7 步：Arduino 代碼

1. 下載并安裝Arduino IDE 最新版本，您可以在Arduino 的網(wǎng)站上找到適用于Windows、Linux 或MAC OSX 的最新版本：https ://www.arduino.cc/en/main/software

2. 將 Arduino 板插入 USB 端口。

3.轉(zhuǎn)到工具>板>然后選擇你的板。

4. 將代碼復(fù)制并粘貼到 IDE 編輯器中。

5. 單擊 (?) 圖標(biāo)按鈕驗(yàn)證您的代碼。

6. 單擊 (?) 圖標(biāo)按鈕將代碼上傳到您的開發(fā)板。

步驟 8：自動(dòng)化應(yīng)用

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實(shí)際上，這是我最喜歡的部分是使用 PC 自動(dòng)化 Arduino 項(xiàng)目，在我看來，這是學(xué)習(xí)如何提高控制板和未來任何其他項(xiàng)目的能力的良好開端。

達(dá)到固定的角度位置并不容易，所以一開始我使用名為“Processing 3”的第三方應(yīng)用程序解決了這個(gè)問題。

在初始階段，我制作了一個(gè)支持界面，通過鍵盤模擬機(jī)器人手臂舵機(jī)（Base、Shoulder、Elbow 和 Gripper），并分別“逐個(gè)角度”移動(dòng)它們，直到到達(dá)之前準(zhǔn)備好的固定位置。

然后當(dāng)它到達(dá)準(zhǔn)備好的位置時(shí)，我將這四個(gè)角度記錄在代碼數(shù)組（A、B、C、D）中，然后我稍后在我的 Windows 應(yīng)用程序中使用了這些多數(shù)組，這對(duì)我了解限制有很大幫助每個(gè)伺服電機(jī)在其位置上各有角度。

我將這些收集到的限制作為指南放入用戶界面?zhèn)冗厵谥校钥刂?ARM 并支持播放功能。

因此，通過使用此應(yīng)用程序，您可以按如下方式控制、記錄、監(jiān)控機(jī)器人手臂：

1.運(yùn)動(dòng)控制：

有兩種方式來控制這個(gè)機(jī)器人手臂，第一種是手動(dòng)拖動(dòng)控制痙攣伺服的軌道桿，例如

• 夾爪：點(diǎn)擊開閉按鈕，可以打開和關(guān)閉機(jī)器人夾爪。

• 基地：左右拖動(dòng)跟蹤欄，甚至使用鍵盤箭頭（右/左）左右移動(dòng)基地。

• 肩膀：左右拖動(dòng)跟蹤欄，甚至使用鍵盤箭頭（上/下）上下移動(dòng)肩膀。

• 肘部：左右拖動(dòng)跟蹤條，甚至使用鍵盤鍵 (w/s) 上下移動(dòng)肘部電機(jī)。

2. 運(yùn)動(dòng)記錄：

一旦你想自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人手臂，你必須通過單擊“記錄位置”按鈕或按鍵盤中的 (R) 來記錄每一步的位置。然后應(yīng)用程序會(huì)處理它。

在每一步中，您記錄應(yīng)用程序檢測(cè)移動(dòng)的電機(jī)位置并將其單獨(dú)保存在列表中。

通過單擊“開始自動(dòng)情緒”按鈕，應(yīng)用程序?qū)⒁皂樞蛴唵蔚男问桨l(fā)送那些保存的頭寸。

3、監(jiān)控：

我已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)圖形界面，在圖形中繪制每一步，讓用戶注意到任何可能發(fā)生的異常變化。同時(shí)右側(cè)有一個(gè)數(shù)據(jù)表，給出了它移動(dòng)的具體角度和準(zhǔn)確時(shí)間。

因此，通過使用這些功能，您可以編寫自己的動(dòng)作并將其作為任務(wù)發(fā)送到機(jī)械臂，就像它們?cè)谥圃熳詣?dòng)化中所做的那樣。

第 9 步：更新

2018 年 8 月：

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1 / 2 ?激光切割木版

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最近，我在使用 3 毫米 MDF 的激光切割機(jī)上添加了一些修改后做出了相同的設(shè)計(jì)，實(shí)際上這個(gè)額外的想法很酷，尤其是當(dāng)我向它添加自定義操縱桿時(shí)。