Роботизированная рука-манипулятор YFRobot Multi-DOF 6 степеней свободы

Конструктор для самостоятельной сборки Роботизированная рука-манипулятор

Конструктор предназначен для практического обучения основам конструирования робототехники, взаимодействию подвижной механики и управляемой электроники в образовательных учреждениях, для проведения лабораторных и исследовательских работ, а также для многоцелевого использования в самодельных проектах.

Характеристики

• Материал: алюминий, акрил, латунь, пластик
• Цвет: чёрный
• Питание серво: 4.8-7.2 В
• Угол поворота сервоузла: 180°
• Развод клешни: 55 мм, угол 60°
• Досягаемость: 43 см
• Грузоподъёмность: 1.3 кг
• Контроллер управления: внешний (не входит в набор)
• Индивидуальная упаковка: картонная коробка
• Торговая марка: YFRobot
• Страна производитель: Китай

Состав набора

1. Сервопривод — 6 шт.
2. Универсальный кронштейн — 3 шт.
3. U-образная скоба — 2 шт.
4. Г-образный кронштейн — 2 шт.
5. Специальный U-образный кронштейн — 1 шт.
6. Дисковый подшипник — 1 шт.
7. Круглая опорная платформа — 2 шт. (нижняя и верхняя части)
8. Акриловая основа — 1шт.
9. Фланцевый подшипник — 3 шт.
10. Фланцевая штанга — 1 шт.
11. Лапа-захват — 1 шт.
12. Диск-втулка на вал сервопривода — 3 шт.
13. Соединительные провода — 3 шт.
14. Кабельная стяжка — 1 шт.
15. Кабельные хомуты — 1 комп.
16. Крепёжные болты и стойки — 1 комп.

Настольная роботизированная рука обладает шестью степенями свободы: пятью для движения в пространстве и одной для захвата предметов. Благодаря широким углам поворота элементов достигается максимально точное позиционирование манипулятора. Основные части конструктора изготовлены из листового алюминия толщиной 2 мм, значительно более износостойкого и ударопрочного, чем элементы аналогичных пластиковых или акриловых механизмов. Манипулятор позволяет выполнять простые операции по удерживанию и перемещению в рабочей зоне досягаемости механической руки небольших легковесных объектов. Допускается персональное переоборудование манипулятора путём замены клешни на другие функциональные компоненты, связанные с задачами 3Д-печати, рисования или черчения, лазерного или механического гравирования.

Выбор контроллера управления

Манипулятор совместим со специализированными цифро-аналоговыми системами управления, программное обеспечение которых поддерживает функцию генерации ШИМ-сигнала определённой длины. Похожие системы управления могут быть самостоятельно и быстро построены на популярных 5-вольтовых AVR-контроллерах для платформы Ардуино или на 3.3-вольтовых чипах семейства PIC/STM/ESP и др. В паре с программируемым контроллером Arduino UNO, располагающим 6-ю аналоговыми входами АЦП, будет удобно использовать готовую универсальную плату расширения многоканального управления серво моторами. Добавление в схему дополнительных блоков беспроводной связи WiFi или Bluetooth сделает возможным управление роботизированной рукой-захватом на расстоянии, с помощью мобильного устройства или самодельного джойстика.

Выбор источника питания

Механизм вращения каждого отдельно взятого узла манипулятора основан на сервоприводах, аналогичных модели MG996, потребляющих под максимальной нагрузкой ток до 0.9-1.2А. Внешний источник постоянного напряжения (импульсный блок питания или аккумуляторные батареи) необходимо подбирать таким образом, чтобы он смог обеспечивать суммарный пиковый ток для всех 6 сервомашинок. Общий провод заземления источника напряжения должен быть объединён с контуром питания микроконтроллера.

Размеры элементов конструкции

 

Демонстрация движений манипулятора

 

Элементы конструкции, используемые в демонстрационном стенде с ручным управлением:

• Роботизированная рука-манипулятор YFRobot Multi-DOF х 1
• Модуль управления сервомоторами с шестью степенями свободы х 1
• Контроллер Arduino UNO R3 х 1
• Источник напряжения питания 5В постоянного тока DC х 1

Видеоинструкция по сборке узлов

Представленная инструкция разрабатывалась производителем для похожего манипулятора, все элементы конструкции и сервомоторы крепятся между собой по аналогии.

Шаг 1.

 

Шаг 2.

 

Шаг 3.

 

Шаг 4.

 

Шаг 5.