Robottechnika

3D nyomtatással készült robot kéz (robot grip)

Még régebben építettem egy robot kart, plexi lemezből, fából és szervómotorokból: Robot kar, Robor kar vezérlések.
Az eredeti robot kéz/fogó (angolul „robot grip”, vagyis a két összecsukható ujj) egy CD olvasóból készült és nemrég tönkrement: az egyik kis műanyag fogaskerékről lekoptak a fogak. Ebben semmi meglepő sincs, nem ilyen terhelésre tervezték a fejmozgató mechanikát. FreeCAD-et nemrég kezdtem el használni és próbáltam valami használható dolgot tervezni.
Ez lett a végeredmény (a tervek letölthetők innen):
3D nyomtatással készült robot kéz (robot grip)

3D nyomtató építés házilag

2020. december 15.: Ez a nyomtató 2014-ben készült és azóta szétszedtem. Építettem helyette szebb, gyorsabb, pontosabb nyomtatót. Mementónak mégis ittmarad ez cikk, ahogyan akkor megírtam.

3D nyomtatás, 3D nyomtatófej építése CNC géphez házilag

Bevezető

Egy házilag készült CNC marógéphez készítettem — ugyancsak házilag — 3D nyomtatásra alkalmas fejet (angolul „3D printer extruder”-nek nevezik) és a hozzá tartozó léptetőmotor vezérlőt, hőmérséklet szabályzót. Így 3D nyomtatóvá alakítottam a meglévő CNC marógépemet. Nem teljes terveket adok közre, hanem az építés közben felgyűlt tapasztalatokat írom le, hátha más is ötleteket merít belőle. A CNC-ből átalakított 3D nyomtatót arra fogom használni, hogy egy „igazi” 3D nyomtató legfontosabb alkatrészeit kinyomtassam. Tanulság: sajnos a házilagos CNC-m 900 mm/perces sebessége a 3D nyomtatáshoz nagyon kevés, egy gyors és drága CNC marót pedig nem érné meg 3D nyomtatóvá alakítani.

NYÁK gyártás CNC-vel

A pcb2gcode gerber fájlokat tud átalakítani EMC2 kompatibilis RS274-NGC fájlokká. Ezt a programot majd ki fogom próbálni.

Robotkar vezérlések

Az elkészült robotkart PC-vel már vezéreltem, de az elég nehézkes volt. Ezért különféle vezérlőket építettem. Ezek jönnek most röviden.

Joystick

Sikerült vennem egy pici joystick-ot, amit valami konzolos játékhoz használnak egyébként. 2 dimenziós és meg is lehet nyomni, mint egy gombot. Ráragasztottam egy fadarabra és ennyi. Egyelőre ez a legjobb vezérlés. Hihetetlen, hogy mind a négy szervót és a fogó részt is egyszerűen lehet vele irányítani. Ha röviden nyomom a gombot, akkor a másik két szervót lehet állítani, ha hosszan nyomom, akkor kinyitja vagy összecsukja a karmait.

Robot kar

Robot kar szervómotorokból

A TowerPro MG995 -ös szervómotorjaiból, plexiből és fából építettem egy robotkart. A markoló/fogó (angolul grip) részét pedig egy régi Cyberdrive CD-olvasó fejmozgató mechanikájából készítettem.

Néhány videó az egyes fázisokról (kicsit unalmasak, mert meg kell tanulnom a kézi vezérlést):

Encoder kerék és szervómotor vezérlő

Enkóder kerék generáló script PostScript nyelven (GhostView vagy Evince ajánlott a megtekintéshez és nyomtatáshoz):
http://www.thingiverse.com/thing:1527.
Innen is letölthető: encoderwheelv1.3.ps.

Szervómotor vezérlő, amihez felhasználható az enkóder kerék:
DC Servomotor Controller

Házilag készült 3D CNC marógép

Végre használható a CNC marógépem. Alapvetően NYÁK fúráshoz építettem, de készülék előlapokat szoktam vele marni. A megmunkálható terület nagysága 504×340×120 mm. Először egy egyszerű 135W-os hobbi fúró volt a marómotor, később egy 300W teljesítményű marómotort szereztem be.

NYÁK fúrás 0,8 mm átmérőjű csigafúróval:

Milyen motort válasszak? Szervómotor és léptetőmotor működési elve

Most már kezdem megismerni a léptető- és szervómotorokat is. Ezért leírom a tapasztalataimat a hobbi kategóriájú léptető- és szervómotorokról.

RC szervómotorok

Mi a szervómotor? A távirányítású (R/C) járműveknél általában egy egyenáramú (DC) motor, egy pár fogaskerék és egy abszolút pozíció érzékelő. Három vezeték csatlakozik a motorhoz:

  1. föld,
  2. tápellátás,
  3. kért pozíció.

Lego Technic robot építés

Eddig kétféle robot "alapot" építettem legóból a Lego Technic 8271 és a Lego Motor Set 8287 legók felhasználásával. Mind a kettő három kerékkel rendelkezik: kettő hátul, egy elöl.
Lego Technic robot alap 1.

CD/DVD olvasóból Lego Technic motor

Rossz CD ill. DVD meghajtókból apró egyenáramú motorok nyerhetőek ki. Kis Lego Technic csövet a tengelyre ill. építőelemet a házhoz ragasztva pedig használhatók Lego szerkezetek meghajtására. Ezek a kis motorok általában nagy fordulatszámúak, ezért valamilyen hajtóművet (köznapi néven sebességváltót) kell készíteni. A táplálásuk alapból 12 Voltról megy, de 3V-ról, 6 esetleg 9 Voltról is működtethetőek. Természetesen ekkor kisebb fordulatszámot, nyomatékot adnak (de ez talán nem is baj).
Lego Technic motorok

QuadRobi - kamerás autó 6. rész: maemo + python + Gtk

A Nokia N800-asomhoz írtam egy kis python programot amivel a QuadRobi nevű kisautót lehet vezérelni. Ez gyakorlatilag egy TCP kliens, ami GUI-n lévő gomb megnyomásának hatására vezérlőkaraktereket küld el a szervernek, ami a kisautón fut. A kisautón is és az N800-ban is WiFi csatoló van és ezen keresztül mennek a csomagok.
Íme két kép a programról:
pyqrc képernyőkép pyqrc képernyőkép 2.

QuadRobi - kamerás autó 5. rész

A motorvezérlést átalakítottam ill. teljesen újat készítettem. Az L298-as motorvezérlő hidat használtam fel, aminek a Multiwatt 15 tokozású változata alább látható:

L298 lábkiosztás

QuadRobi - kamerás autó 4. rész

Most az infravörös tárgyérzékelő kapcsolást készítettem el. A TSOP1736 -os (helyettesítő: SFH 506-36) infravörös érzékelőt és a TSUS5402 -es infra LED-et használtam fel. A TSOP1736 -os érzékelő be-, föld- és ki lábakkal rendelkezik és 36 kHz-es infra jel esetén a "ki" láb alacsony szintre kerül. Alapesetben magas szinten van.

QuadRobi - kamerás autó 3. rész

Elkészítettem az autó motorvezérlő áramkörét. Két darab OPA549-es műveleti erősítőt használtam fel. Ilyen volt otthon, valószínűleg egy OPA547 vagy L165 is elegendő lett volna.
Az áramkör kapcsolási rajza egy motorhoz a következő:
OPA547 motor meghajtó

Tartalom átvétel