Open source Delta-robot - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Invoering:

In deze tutorial zullen we een pick-and-place-machine maken, omdat dit naast delta 3D-printers het meest voorkomende gebruik is voor een delta-robot in de industrie. Dit project kostte me wat tijd om te perfectioneren en was zeer uitdagend, het omvat:

• Mechanisch ontwerp en haalbaarheidscontrole
• Prototyping en maken van de mechanische structuur
• Elektrische bedrading
• Ontwikkeling van software en grafische gebruikersinterface
• Implementatie van computervisie voor een geautomatiseerde robot (heb nog steeds uw hulp nodig in dit deel)

Stap 1: Mechanisch ontwerp:

Voordat ik begon met het maken van de robot, ontwierp ik hem op fusion 360 en hier is het 3D-model, de plannen en het overzicht:

fusion 3D-model van de delta Robot met deze link kunt u het 3D-model van het gat downloaden.

het is beter om op die manier de exacte afmetingen van het 3D-model nauwkeuriger te krijgen.

Ook PDF-bestanden van de plannen zijn beschikbaar op mijn blog-projectpagina om te downloaden op

Het kiezen van de juiste afmetingen volgens het maximale koppel van mijn stappenmotoren was een beetje uitdagend. Ik probeerde eerst nema 17 wat niet genoeg was, dus ik heb nema 23 geüpgraded en de robot een beetje kleiner gemaakt na validatie met berekeningen volgens nema 23 standaard koppel in datasheet dus ik raad aan als je een andere dimensie gaat gebruiken, je deze eerst valideert.

Stap 2: Montage:

3D-printen van STL-bestanden beschikbaar om te downloaden op de projectpagina van mijn website

Begin met het 3D printen van de staafverbinding en de eindeffector. Gebruik daarna hout of staal voor de basis. Ik raad de CNC-snit aan voor de precisie en ook voor de armen. Ik heb ze gemaakt van alucobond, het materiaal dat wordt gebruikt voor winkelfronten. Het is gemaakt van rubber dat is ingeklemd tussen twee dunne aluminiumplaten van 3 mm dik.

Vervolgens moeten we werken aan het L-vormige staal om de steppers te monteren, op 100 mm gesneden en gaten geboord om de steppers te monteren (hint: je kunt de gaten breder maken om de riem te kunnen spannen)

Dan de draadstangen van 6 mm Ø, voor de onderarmverbinding 400 mm lengte moet worden afgesneden en vervolgens met schroefdraad of warm gelijmd op het kogelgewricht. Ik heb deze mal gebruikt om ervoor te zorgen dat ze allemaal dezelfde lengte hebben. Het is van cruciaal belang dat de robot parallel is.

Ten slotte moeten de staven van 12 mm Ø worden gesneden tot een lengte van ongeveer 130 mm om te worden gebruikt voor het draaipunt van de robot die de katrol van 50 mm Ø verbindt.

Nu alle onderdelen klaar zijn, kun je beginnen met het monteren van alles wat eenvoudig is zoals op de foto's te zien is. Houd er rekening mee dat je een soort van ondersteuning nodig hebt, zoals de roze. Ik gebruikte om alles vast te houden, beter dan wat ik deed in de deel 2 video =D.

Stap 3: Elektrisch deel:

Voor de elektronische onderdelen lijkt het meer op het bedraden van een cnc-machine, omdat we de robot met GRBL zullen besturen. (GRBL is een open source, ingebedde, hoogwaardige g-code-parser en CNC-freescontroller geschreven in geoptimaliseerde C die op een rechte Arduino

Na het bedraden van de steppers, drivers en de arduino, zal nu de D13-pin van de arduino worden gebruikt om het 5V-relais te activeren dat het vacuüm mogelijk maakt. Ik had er een liggen.

ik heb het complete elektronische bedradingsschema bijgevoegd en ik heb al mijn stepper-stuurprogramma's geconfigureerd met een resolutie van 1,5 A en 1/16 stappen. Ik heb alles in een oude pc-behuizing als behuizing geplaatst

Stap 4: Software:

Het belangrijkste dat we moeten doen is GRBL instellen door het te downloaden/klonen vanuit de Github-repository. Ik heb de 0.9-versie gebruikt, maar je kunt updaten naar 1.1 (Link: https://github.com/grbl/grbl). Voeg de bibliotheek toe aan de arduino-bibliothekenmap en upload deze naar je arduino.

Nu GRBL op onze arduino is aangesloten, opent u de seriële monitor en wijzigt u de standaardwaarden zoals weergegeven in de afbeelding zodat deze overeenkomen met uw robotconfiguratie:

Ik heb een katrol van 50 mm en 25 mm gebruikt => 50/25 = 1/2 reductie en 1/16e stapresolutie, dus een hoek van 1° is 18 stappen/°

Nu is de robot klaar om gcode-opdrachten te ontvangen, zoals in het demo.txt-bestand:

M3 & M4 ==> activeren / deactiveren Vacuüm

X10 ==> verplaats stepper X naar 10°

X10Y20Z-30.6 ==> verplaats stepper X naar 10° & Y naar 20° en Z naar -30,6°

G4P2 ==> Wacht twee seconden (vertraging)

Op dit punt kunt u met elke gcode-afzender ervoor zorgen dat deze vooraf geconfigureerde taken zoals picken en plaatsen herhaalt.

Stap 5: GUI en beeldverwerking:

Om me hierin te kunnen volgen, moet je mijn video bekijken waarin de GUI wordt uitgelegd, stukjes van de code en de interface doorlopen:

De GUI is gemaakt met de gratis Community-versie van Visual Studio 2017, ik heb de code aangepast van https://forums.trossenrobotics.com/tutorials/introduction-129/delta-robot-kinematics-3276/ voor de kinematica-berekeningen om de positie te bepalen. De EmguCV-bibliotheek voor beeldverwerking en eenvoudige wiskunde om de eindeffector naar de positie van flessendoppen te verplaatsen om ze te pakken en te plaatsen, is een vooraf gedefinieerde positie.

Je kunt de Windows-applicatie downloaden om met de robot te testen vanuit mijn github-repository of de hele broncode en me helpen het op te bouwen omdat er meer werk en foutopsporing voor nodig is. Bezoek het en probeer de problemen met mij op te lossen of geef nieuwe ideeën, raad het aan aan mensen die kunnen helpen. Ik vraag om uw bijdrage aan de code en om mij op elke mogelijke manier te ondersteunen.

Nu wil ik je bedanken voor het controleren van dit geweldige project en blijf op de hoogte voor meer

Volg me op: