Robô Delta de código aberto: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Introdução:

Neste tutorial estaremos fazendo uma escolha e colocação de Máquina, pois este é o uso mais comum para um robô delta na indústria, além de impressoras 3D delta. Este projeto demorou um pouco para ser aperfeiçoado e foi muito desafiador, envolve:

• Projeto mecânico e verificação de viabilidade
• Prototipagem e confecção da estrutura mecânica
• Fiação elétrica
• Desenvolvimento de software e interface gráfica de usuário
• Implementação de visão computacional para um robô automatizado (ainda preciso de sua ajuda nesta parte

Etapa 1: Projeto mecânico:

Antes de começar a fazer o robô, eu o projetei no fusion 360 e aqui está o modelo 3D, planos e visão geral:

fusion 3d model do delta Robot Com este link você poderá baixar o hole 3d model.

é melhor obter as dimensões exatas do modelo 3D de maneira mais precisa.

Além disso, os arquivos PDF dos planos estão disponíveis na página do meu projeto de blog para download em

Escolher as dimensões corretas de acordo com o torque máximo dos meus motores de passo foi um pouco desafiador. Eu tentei primeiro o nema 17, o que não foi suficiente, então atualizei o nema 23 e tornei o robô um pouco menor após validar com cálculos de acordo com o torque padrão do nema 23 na folha de dados. Eu recomendo que se você vai usar outra dimensão, você as valide primeiro.

Etapa 2: Montagem:

Arquivos STL de impressão 3D disponíveis para download na página do projeto do meu site

Comece imprimindo em 3D a conexão da haste e o efetor final. Depois disso, use madeira ou aço para a base. Recomendo seu corte CNC para a precisão, assim como você deve para os braços. Eu os fiz de alucoberto, além do material usado para fachadas de lojas, é feito de borracha prensada entre duas folhas de alumínio finas de 3 mm de espessura.

Em seguida, temos que trabalhar no aço em forma de L para montar os steppers, cortar para 100 mm e fazer orifícios para montar os steppers (dica: você pode fazer os orifícios mais largos para poder tensionar a correia)

Em seguida, as hastes roscadas de 6 mm de diâmetro, para a conexão dos antebraços de 400 mm de comprimento devem ser cortadas e depois rosqueadas ou coladas a quente na junta esférica. Usei este gabarito para garantir que todas tenham o mesmo comprimento é fundamental que o robô esteja paralelo.

Finalmente, as hastes de 12 mm de diâmetro devem ser cortadas em cerca de 130 mm de comprimento para serem usadas no ponto de pivô do robô conectando a polia de 50 mm de diâmetro.

Agora que todas as peças estão prontas você pode começar a montar tudo que é direto como mostrado nas fotos, lembre-se que você precisa de algum tipo de suporte como o rosa que eu costumava segurar tudo, melhor do que o que eu fazia no part2 video = D.

Etapa 3: Parte elétrica:

Para as peças eletrônicas, é mais como conectar uma máquina cnc, pois estaremos conduzindo o robô com GRBL. (GRBL é um analisador de código-g de alto desempenho de código aberto e integrado e um controlador de fresamento CNC escrito em C otimizado que será executado em um Arduino direto

Após conectar os steppers, drivers e o arduino, agora estarei usando o pino D13 do arduino para acionar o relé 5V que habilita o vácuo, optei pela bomba 12v para ficar LIGADA e habilitar a sucção com válvula pneumática 2/3 conforme Eu tinha um por perto.

Eu incluí o diagrama de fiação eletrônico completo e configurei todos os meus drivers de passo para resolução de 1.5A e 1/16 de passo. Coloquei tudo em um gabinete de pc antigo como um gabinete

Etapa 4: Software:

A principal coisa que precisamos fazer é configurar o GRBL baixando / clonando-o de seu repositório Github. Usei a versão 0.9, mas você pode atualizar para 1.1 (Link: https://github.com/grbl/grbl). Adicione a biblioteca à pasta de bibliotecas do arduino e carregue-a no seu arduino.

Agora que o GRBL está em nosso arduino, conecte-o, abra o monitor serial e altere os valores padrão conforme mostrado na imagem para corresponder à configuração do seu robô:

Usei polia de 50 mm e 25 mm => 50/25 = redução de 1/2 e resolução de 1/16 de passo, então o ângulo de 1 ° é de 18 passos / °

Agora o robô está pronto para receber comandos gcode como no arquivo demo.txt:

M3 & M4 ==> ativar / desativar o vácuo

X10 ==> mova o passo X para 10 °

X10Y20Z-30.6 ==> mover o passo X para 10 ° e Y para 20 ° e Z para -30,6 °

G4P2 ==> Aguarde dois segundos (atraso)

Neste ponto, com qualquer remetente de gcode, você pode fazer com que ele repita tarefas pré-configuradas, como pegar e colocar.

Etapa 5: GUI e processamento de imagem:

Para me acompanhar, você precisa assistir ao meu vídeo explicando a GUI, passando por partes do código e da interface:

A GUI é feita com a versão Community gratuita do Visual Studio 2017, eu ajustei o código de https://forums.trossenrobotics.com/tutorials/introduction-129/delta-robot-kinematics-3276/ para os cálculos cinemáticos para determinar sua posição. A biblioteca EmguCV para processamento de imagem e matemática simples para mover o efetor final para a posição das tampas de garrafa para pegá-las e colocá-las em uma posição predefinida.

Você pode baixar o aplicativo do Windows para testar com o robô do meu repositório github ou de todo o código-fonte e me ajudar a construí-lo, pois ele precisa de mais trabalho e depuração. Visite-o e tente resolver os problemas comigo ou dê novas ideias, recomende-o a pessoas que possam ajudar. Peço sua contribuição no código e me apoie de todas as formas que puder.

Agora agradeço por conferir este projeto incrível e fique ligado para mais

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