Braço robótico impresso em 3D: 6 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Este é um remix do braço robótico feito por Ryan Gross:

Suprimentos

Os produtos a seguir são os itens usados neste Instructable. Você pode encontrar diferentes variações, pois todas essas são peças e componentes eletrônicos padrão. Observe que algumas peças impressas em 3D foram personalizadas para esses itens, portanto, sua milhagem pode variar. Incluí arquivos Fusion360 na página Thingiverse, caso você precise fazer pequenos ajustes.

• 4x Servo Horn 25T:
• 4x TowerPro MG996R 10kg Servos:
• Parafusos escareados M3 de 8x 8 mm - Você pode usar parafusos mais curtos, mas usei parafusos de 8 mm de comprimento e não tive problemas com a folga na parte interna do antebraço.
• Parafusos de cabeça cilíndrica M3 de 12x 10 mm. É possível usar 20 neste projeto, mas não é necessário.
• 12x M3 Square Nuts 5.5x1.8mm: https://www.amazon.co.uk/gp/product/B075YSD5TN/ É possível usar 20 neste projeto, mas não é necessário.
• Nylon elástico de 3 mm / cabo de choque (5 m)
• MG90S Micro Servo com Servo Horns
• Arduino ou microcontrolador semelhante
• Placa PWM / Servo Controlador
• Baterias / fonte de alimentação ~ 5-6V

Etapa 1: Preparando as Servo Polias

Prepare o seguinte:

• 4 polias servo (impresso em 3D)
• 4x servo chifres
• 8 parafusos escareados M3

1. Coloque a buzina servo através do orifício na polia servo de forma que a fenda dentada fique ligeiramente saliente através da base da polia.
2. Aparafuse dois dos parafusos escareados nos orifícios da polia e da buzina.
3. Repita para todas as 4 polias.

Etapa 2: Protegendo os Servos

Prepare o seguinte:

• Suporte de servo (impresso em 3D)
• 4 Servos TowerPro MG996R de 10kg
• 8x (mínimo) parafusos M3 de 10 mm
• 8x (mínimo) porcas quadradas M3

1. Insira as porcas quadradas nas armadilhas. Você pode precisar posicioná-los com cuidado para alinhá-los com os orifícios do servo.
2. Fixe o servo ao suporte usando os parafusos. Tenha cuidado para não apertar demais, você só precisa segurar os motores no lugar. Você pode optar por usar todos os orifícios do suporte, mas não é necessário. Nas fotos, usei apenas dois por servo.
3. Repita para todos os 4 servos. A orientação é importante: certifique-se de que o eixo da engrenagem 25T esteja mais próximo dos pilares centrais dos suportes.
4. O gerenciamento de cabos é importante! Passe os cabos pelo orifício entre os pilares centrais. Eles serão guiados através do invólucro do antebraço.

Etapa 3: Adicionando as Servo Polias aos Servos

Prepare o seguinte:

• Suporte de Servo Completo
• 4x Servo Roldanas Concluídas
• 4 parafusos M3 de 4 mm (geralmente vêm com os servos)

1. Pressione cada polia em cada eixo do motor. A orientação exata não importa agora - você a alterará mais tarde.
2. Prenda a polia com o parafuso. O meu veio com os servos, mas verifique o conteúdo dos que você pediu, caso precise adquiri-los separadamente.

Montagem do servo concluída

Etapa 4: montagem da mão

Prepare o seguinte:

• Palm (impresso em 3D)
• Dedos (impressos em 3D
• Elastic Nylon Cord
• MG90S Micro Servo

1. Passe uma extremidade do cordão de nylon por um dos orifícios na parte de trás da palma da mão e pelos orifícios do dedo correspondente. Se você achar difícil empurrar o cabo devido às pontas desfiadas, tente enrolá-lo em alguma fita para fazer a ponta ficar mais lisa.
2. Enrole o nylon de volta em si mesmo e através do segundo conjunto de orifícios no dedo e, finalmente, através do outro orifício na palma.
3. Aperte o nylon e amarre as duas pontas do cordão com um nó duplo. Experimente dobrar o dedo e certifique-se de que ele se encaixa de volta para cima. Caso contrário, você precisará amarrar as pontas com mais força.
4. Corte as pontas do cordão perto do nó. Pode ser uma boa ideia chamuscar as pontas do nylon com um ferro de solda para evitar que desfiem, mas isso nem sempre é necessário.
5. Repita as etapas 1 a 4 para os 3 dedos restantes. Embora eu tenha demonstrado com todos os diferentes dedos impressos, você pode preferir misturar e combinar diferentes comprimentos / larguras de acordo com o que melhor se adapta às suas necessidades.
6. Amarre o polegar com o mesmo método acima.
7. Encaixe o Micro Servo (com a corneta servo incluída) no polegar. Deve ser um encaixe por pressão (tente não quebrar o motor), mas um ponto de cola pode ajudar a mantê-lo no lugar. Não se preocupe, você pode remover o motor desaparafusando-o da buzina usando o orifício na junta do polegar.
8. Insira o cabo no orifício do Palm e empurre o motor em seu slot. (O design que você fará o download pode ser um pouco diferente do mostrado, pois este aperta um pouco o cabo quando você insere o motor.)

A mão está completa

Etapa 5: Anexando os dedos aos servos

Prepare o seguinte:

• Servos no suporte
• Palma Construída
• Antebraço (impresso em 3D)
• Pulso (impresso em 3D)
• Cola plástica
• Arduino (ou microcontrolador semelhante) - Usei um Arduino Uno.
• Placa de servo controlador - usei o PWM / Servo Shield de 16 canais de 12 bits da Adafruit
• Linha de pesca
• 4 parafusos M3x10mm
• 4 x porcas quadradas M3

1. Conecte os servos à placa do servo controlador. Escolha um pedido que faça sentido para você. Eu conectei os servos frontais nas portas 0 e 2 e os servos traseiros nas portas 4 e 6.
2. Baixe o arquivo do projeto de calibração do servo do GitHub. Você provavelmente terá que modificar os valores com base em como você conectou os servos, ou se eles têm uma faixa de codificador ligeiramente diferente. Você é responsável por este estágio, portanto, tome cuidado para não levá-los além do ponto seguro para virar.
3. Execute o programa de forma que todos os servos fiquem na posição mais avançada.
4. Remova os chifres do servo e gire-os de acordo com as fotos. Isso os coloca na melhor posição para puxar os dedos, uma vez conectados através da linha de pesca. Teste girando os servos para trás, eles devem terminar como mostrado na próxima foto.
5. Observe como você conectou os cabos servo. Agora desconecte-os para que você possa passar os cabos pelo roteamento no antebraço e conecte-os de volta na parte inferior. Se possível, passe o cabo do servo do polegar pelo roteamento também (a partir da parte superior do antebraço).
6. Cole a peça de pulso na mão. Existe apenas uma orientação que permitirá que os dois encaixem juntos. Certifique-se de que o cabo do motor Thumb está inserido na fenda mais longa do pulso.
7. Passe a linha de pesca pelos dedos, a palma da mão, guia de pulso e, em seguida, o guia de servo. Em seguida, passe cada linha por um dos chifres do servo. O quarto dedo e o dedo mínimo devem estar no mesmo chifre. Certifique-se de passar a linha de forma que ela não toque em nenhuma outra linha.
8. Dê um nó em cada um dos chifres, deixando a linha na ponta do dedo solta. Deixe folga suficiente para amarrar os nós mais tarde.
9. Prenda o suporte do servo ao antebraço usando os parafusos e porcas nas armadilhas de porca.
10. Cole o pulso na parte superior do antebraço.
11. Dê nós nas pontas de cada dedo. Você pode encontrar uma ligeira folga na linha de pesca, o que é normal. Para apertar a linha novamente, remova os chifres do servo e gire-os para longe da mão até que a linha seja ensinada. Em seguida, prenda novamente os chifres aos servos.
12. Teste a mão executando o programa que fecha o punho.

Se tudo estiver funcionando, você está pronto para começar! Bem feito

Etapa 6: Concluindo

A construção principal está pronta e você está pronto para brincar com seu novo robô!

Dedique algum tempo para entender seus motores, seu microcontrolador e suas limitações. Tente fazer algum aplicativo que o controle, talvez uma biblioteca no idioma escolhido. Hackeie as partes (todos os arquivos de design estão incluídos na página do Thingiverse) e torne-o melhor - se você fizer isso, mande-me uma mensagem e talvez ele vá para a próxima revisão!

O mais importante - divirta-se e continue aprendendo:)