Robot Arm MeArm V0.4: 20 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

O MeArm é um braço robótico de bolso. É um projeto iniciado em fevereiro de 2014, que teve uma jornada fantasticamente rápida até seu estado atual, graças ao projeto Open Development as a Open Hardware. A versão 0.3 foi apresentada no Instructables em abril de 2014 e vimos ele ser construído em todo o mundo, de sua casa no Reino Unido aos EUA, México, Suíça e Japão, para citar apenas alguns.

Esta versão é muito antiga, então se você tiver uma, provavelmente a comprou no Alibaba, ebay ou mesmo no dealbest! Milhões deles foram feitos sob a licença de código aberto. Você pode encontrar a versão oficial mais recente na Amazon UK

Antes de começar com este instrutível, verifique sua versão

Este tutorial é para a v0.4. Agora temos uma v3.0 disponível na Amazon UK e instruções para a v1.0 aqui

Todas as versões anteriores e isso pode ser encontrado em thingiverse.

Este guia cobre como construir a v0.4. Atualmente existe código disponível para o Arduino, Raspberry Pi, Beaglebone Black e Espruino.

Etapa 1: Reúna suas peças

O #meArm foi projetado pensando na economia. É sabido que os cortadores a laser não são as ferramentas mais comuns, mas agora existem mais ferramentas do que nunca! Primeiro, você precisará de um conjunto de peças. Pegue o dxf e use um moinho cnc ou cortador a laser. Para a v0.3, também pedimos que as pessoas imprimissem as peças em 3D. Se você adquirir um kit conosco ou solicitar as peças em acrílico, terá que remover toda a cobertura de proteção. Não é o trabalho mais divertido, mas o resultado final é melhor!

Em seguida, você precisará de todos os parafusos e porcas. Usamos peças padrão M3 (3 mm métricos). O número destes para construir a versão mais recente é:

Porca x 106 mm x 98 mm x 1210 mm x 312 mm x 720 mm x 4 Lavadoras x 0 (removemos estas porque ninguém nunca as utilizou !!) Sem dúvida, você poderia encontrar contrapartes de tamanho imperial, como uma nação, você conseguiu levar um homem à lua com o pé libras por polegada quadrada, portanto, deixarei as conversões em suas mãos competentes (no caso de residentes da Libéria ou de Myamar, ignore a parte sobre a lua).

Você também precisará de 4 servos de passatempo. Costumamos usar as engrenagens de resina 9g. As engrenagens de metal com a mesma pegada são melhores, mas são mais caras.

MeArm agora é uma operação comercial (quando me lembro) e temos kits completos disponíveis, bem como as peças componentes.

Etapa 2: Prepare a base

Eu gosto de construir a base primeiro, é um primeiro passo um pouco enfadonho. Mas, como disse Mao Tse-tung, "a jornada para construir um braço robótico legal começa com um único passo, bastante enfadonho". Posso estar parafraseando - mas vamos continuar com isso, hein?

As peças que usamos aqui são:

• Base - a maior parte que você terá
• Colar - um dos quatro fornecidos
• Montagem servo quadrada - se encaixa diretamente no orifício da base
• 4 parafusos de 20 mm
• 4 x nozes
• 2 parafusos de 8 mm
• 4 x pés pegajosos
• 1 x servo

Se você tiver um dos nossos com uma gravura lisa, você vai querer mais esse superior. Esse é o topo. Caso contrário, de qualquer maneira está bom. Cole um dos quatro pés pegajosos em cada um dos cantos da base. Em seguida, comece a inserir os parafusos de 20 mm nos orifícios ao redor do grande orifício quadrado.

Agora, gire as porcas nos parafusos de 20 mm do lado superior até que você esteja na metade do caminho.

Etapa 3: adicione o quadrado

Em seguida, pegue a parte quadrada e coloque-a em cima dos parafusos de 20mm, com o retângulo recortado orientado da mesma forma que a base (como mostra a figura).

Com os orifícios na parte quadrada alinhados nos parafusos, eles começam a apertar os parafusos, eles devem começar a bater nos orifícios da parte quadrada. Depois de parafusá-los todos para que fiquem alinhados com o topo da parte quadrada, seguiremos em frente e apertaremos as porcas na placa de base, conforme mostrado.

Etapa 4: coloque um colar no servo

Descobrimos que adicionar coleiras aos servos é a melhor maneira de prendê-los ao braço. Essa é uma técnica que usaremos mais três vezes.

• Passe o fio do servo através do colar
• Alinhe o corte no colar com a extremidade do servo onde o fio se conecta
• Traga o colar sobre a parte inferior do servo
• Empurre para casa de forma que fique plano com o flange no servo

Etapa 5: prenda o colar ao quadrado na base

Agora que você prendeu a linha do servo, empurre-a através do orifício em forma de servo na parte quadrada.

Insira os dois parafusos de 8 mm por baixo de forma que eles passem pelos orifícios no colar com pouca resistência e se auto-atarraxem na parte quadrada. Aperte até que o servo seja segurado firmemente. Não apertar demais!

Você quebrou a coleira? Disse para não apertar demais … Mas você não é o primeiro, então incluímos um colar servo sobressalente no kit. Não faça isso de novo!

Vamos deixar a base de lado por enquanto.

Etapa 6: construir o lado esquerdo

Preste muita atenção nesta fase. Nós codificamos as peças para limitar o número de possíveis configurações erradas a exatamente uma. Isso realmente foi útil ao fazer um braço maior onde a orientação dos servos é invertida. No entanto, com o #meArm padrão, você desejará uma versão para destros conforme construída aqui. Dessa forma, todo o código de exemplo funcionará!

As peças necessárias aqui são:

• Parafuso 2 x 8mm
• Parafuso 2 x 12mm
• 2 x porca
• Parafuso 1 x 6mm
• 1 x colar
• 1 x parte lateral retangular conforme ilustrado
• 1 x braço de montagem do servo - o mais longo dos dois que você tem
• 1 x alavanca reta - você tem três destes iguais
• 1 x servo
• 1 x parafuso de servo curto
• 1 x parafuso servo longo

Etapa 7: coloque um colar no servo e conecte-o

Rosqueie o servo como antes e aparafuse na peça lateral usando os parafusos de 8 mm.

Preste muita atenção à orientação aqui. Observe a direção do fio e a forma como o servo sai da peça lateral.

Agora, rosqueie os parafusos de 12 mm nos orifícios redondos à esquerda e coloque as porcas em apenas meia volta.

Etapa 8: Construa suas primeiras alavancas

Prenda o chifre do servo de plástico branco à parte da alavanca do servo (como ilustrado) usando o parafuso do servo longo. Isso vai sobressair na parte de trás da parte resultante e é um pouco pontiagudo. Eu os apago assim que estou confiante de que os juntei corretamente!

Agora prenda a alavanca longa à alavanca do servo, com o parafuso passando pelo mesmo lado da buzina do servo. Esta é a sua primeira parte em movimento. Você pode ajustá-lo mais tarde, mas é importante que você possa movê-lo com muito pouca força. Você deseja encontrar o equilíbrio certo entre não se mover para os lados e se mover livremente. Cada pequena quantidade de força que você tem que superar ao mover essas articulações é menos força que você tem para levantar objetos.

Tenha isso em mente para todas as suas peças móveis. Vou lembrá-lo no caminho e você pode ajustar no final, mas é importante.

Se você achar difícil fazer a alavanca se mover mesmo com o parafuso um pouco afrouxado, tente mover a junta algumas vezes. Temos a tendência de cortá-los para que as juntas fiquem firmes. Ele deve se soltar com esse movimento extra.

Também é possível que o parafuso esteja cortado no centro e a junta esteja inclinada. Neste caso basta retirá-lo, unir as peças e aparafusar novamente. Essas juntas permitirão cerca de 6 ou 7 ciclos de construção e destruição!

Etapa 9: Anexe a alavanca e encontre seus limites

Esta parte também é importante. Eles são todos importantes, por isso, se você está cansado, faça uma pausa!

Prenda a alavanca do servo que você acabou de fazer no servo, ele simplesmente empurrará. Esses servos menores irão girar manualmente, então gentilmente gire-o totalmente no sentido horário até que ele pare. Quando ele parar, puxe o braço do servo para fora e coloque-o de forma que corresponda à primeira imagem mostrada aqui.

Coloque o pequeno parafuso do servo no meio e aperte um pouco para que ele se encaixe - não aperte demais - por algum motivo, esse parafuso pode travar o servo e não queremos isso. Se você tem sua placa de controle configurada, vale a pena testar o movimento dessa parte, se esse parafuso de fixação prender a junta, é difícil ajustar mais tarde.

Quando você tiver feito isso, gire o servo no sentido anti-horário e ele deve ir todo o caminho como está mostrado na última imagem aqui. Caso contrário, remova o parafuso e repita a etapa acima.

Se o seu servo clicar aqui, significa que ele está saltando e pode precisar de reconstrução; no pior caso, uma engrenagem rachou, mas os servos são baratos, então basta substituí-los. Todos os nossos servos nos kits #meArm são testados para que nenhum clique fora da caixa.

Etapa 10: construir o lado direito

Isso, surpreendentemente, é semelhante a construir a esquerda. As peças de que você precisa são 2 x 8mm Parafuso2 x 12mm Parafuso2 x Porca1 x 6mm Parafuso1 x Colar1 x RH Peça lateral1 x Alavanca longa (como você acabou de usar) 1 x Alavanca central RHS (olhe atentamente para a imagem!) 1 x Servo1 x Parafuso servo pequeno1 x Parafuso servo grande1 x Chifre do servo

Enfie a gola e prenda, observando cuidadosamente a orientação. Insira os parafusos de 12 mm e gire as porcas até a metade.

Prenda a alavanca longa na parte externa da peça lateral direita com o parafuso de 6 mm. Esta é outra parte que precisa ser movida. Lembre-se de bom e solto, eles devem se mover no plano, por assim dizer. Se estiver rígido no início, trabalhe para trás e para a frente algumas vezes.

Etapa 11: anexar ao servo e definir limites

Mais uma vez, pegue o chifre de plástico do servo e prenda-o à seção intermediária longa. Empurre-o para o servo e gire-o suavemente no sentido anti-horário. Remova a alavanca e coloque-a de volta para coincidir com a primeira das três imagens mostradas da alavanca anexada aqui. Insira o parafuso pequeno (não muito apertado novamente!) E gire-o no sentido horário para que corresponda à última imagem mostrada aqui.

Se você tem sua placa de controle configurada, vale a pena testar o movimento dessa parte, se esse parafuso de fixação prender a junta, é difícil ajustar mais tarde.

Etapa 12: juntando os lados e encontrando o porco

Agora vamos juntar os lados com as partes centrais e conhecer uma das minhas peças preferidas "o Porco". O Pig é mostrado na segunda imagem aqui preso a uma longa alavanca, uma das iterações desta parte parecia muito com um porco e o nome ficou na minha memória. Isso é tudo!

Peças necessárias:

• Parafuso 2 x 12mm
• 2 x porca
• Parafuso 1 x 6mm
• 1 x base de berço (bit quadrado)
• 1 x alavanca central esquerda
• 2 x extremidades do berço
• 1 x "o porco"
• 1 x seção central da alavanca central …
• 1 x chifre de servo longo
• 2 x parafusos servo longos
• 1 x parafuso servo curto

Prenda o Pig à alavanca LH Central, como sempre observe a orientação desse parafuso! Desta vez, pelo menos, qualquer erro ficará aparente rapidamente.

Novamente, você vai se cansar disso, mas você quer um movimento fácil e agradável dessa alavanca. Certifique-se de que está no plano e gira facilmente em torno do parafuso.

Etapa 13: prenda a buzina do servo à base

Passo curto, mas é melhor feito agora. Use os dois parafusos longos para prender esta buzina. Recortes à esquerda como na imagem.

Se você casar isso com uma das peças laterais e pensar em como aquele chifre se fixará na base, isso o ajudará a acertar essa parte. Você pode encaixar, encaixar e ver antes de prender de verdade também, então tente isso antes de avançar.

Etapa 14: Encontrar velhos amigos

Agora, apresentamos todas as peças que fizemos em um período de tempo muito curto.

Esta parte é complicada e realmente requer mais mãos do que você tem. Olhe as fotos e leia primeiro.

Pegue o LHS montado (lado esquerdo!), Certificando-se de que os parafusos de 12 mm que anexamos anteriormente sejam empurrados para a direita através da inserção de uma peça de suporte de extremidade de modo que o recorte fique mais próximo do lado esquerdo. Aperte esse parafuso uma ou duas voltas, mas não totalmente.

Agora faça o mesmo com a outra extremidade. Com os parafusos soltos tente inserir o porco entre os recortes, ele deve apenas encaixar e segurar, porém dependendo do corte e da sua sorte não, afrouxe um parafuso se precisar. Nozes podem cair, e você pode muito bem me amaldiçoar agora. Eu mereço. Por favor, mantenha-se junto - literal e metaforicamente.

Depois de fazer isso e ainda com alguma folga nos parafusos, você pode encaixar na base do berço.

Agora aperte, mas não aperte demais.

Verifique se todas as partes se parecem com essas fotos.

Etapa 15: Adicionar o RHS

Agora vamos trazer o RHS para a festa.

Usando as duas porcas restantes e dois parafusos de 12 mm, conecte a alavanca central de maneira frouxa.

Guie a base e o LHS que você acabou de montar sobre os parafusos e porcas de 12 mm no RHS e aperte tudo (não aperte demais!).

Essa é a parte mais difícil. Vai parecer que você ainda tem muitas partes, mas isso é principalmente a garra! Agora, para algumas vitórias fáceis …

Etapa 16: Case-se com a Base

Este é um bom passo fácil de seguir esse grupo!

Empurre seu berço montado para o servo base. Gire totalmente no sentido horário e remova, coloque de volta como mostrado na segunda imagem aqui e coloque o pequeno parafuso (não muito apertado!).

Verifique se ele gira no sentido anti-horário e se parece com a última imagem aqui.

Etapa 17: antebraços esquerdo e direito

A esquerda é super simples. Uma peça com dois parafusos de 6 mm. Faça com que pareça com a segunda foto aqui! Considere novamente o movimento dessa parte, apertado o suficiente para remover qualquer movimento não tão forte a ponto de prender a junta.

O antebraço certo requer um espaço e você finalmente consegue usar dois daqueles 10mm que você tem confundido com os 12m na última hora! Se você não tiver três parafusos de 10 mm neste ponto, dê uma olhada nos parafusos de 12 mm que acabou de usar, um ou mais deles parecerão 2 mm mais curtos do que os outros!

A conexão com a alavanca central à direita vai, alavanca central, alavanca do antebraço, bit triangular. Na parte de trás está a ponta triangular, espaçador, alavanca longa (aquela anexada ao RHS de antes). Lembre-se de movimento fácil. Se necessário, mova as alavancas para frente e para trás algumas vezes. Agora que as coisas estão conectadas, esse movimento vai lhe dar uma ideia de como tudo se encaixa.

Finalmente (para esta etapa, não se empolgue!) Use a última alavanca longa com um parafuso de 6 mm no interior como mostrado na última imagem aqui. Não vou ter que dizer isso de novo, vou? O movimento solto é o objetivo!

Etapa 18: a garra! (a garra…)

Esse é o começo do fim que você vai gostar de ouvir!

Agora vamos usar o resto dos bits. Exceto:

• 1 x colar (sobressalente)
• 1 x espaçador (sobressalente)
• Parafuso 2 x 8mm
• 1 x parafuso de 10 mm

Encontre a mais curta das duas partes retangulares. Esta é uma coleira especializada! Enfie como você fez os outros três (ou quatro, se você quebrou um!).

Em seguida, use as partes finas mostradas nas imagens cinco e seis aqui. Observe a orientação. Estes deslizam para o lado e funcionarão como suportes. Acho que essa construção é muito inteligente e é obra de Jack Howard, co-criador do #meArm.

Agora, a parte retangular maior pode ser colocada sobre a parte inferior da parte composta que você acabou de fazer. Verifique a orientação uma última vez e alcance quatro dos parafusos de 8 mm restantes e não os aperte demais! Mas aperte-os. Certifique-se de que nenhum se projete da base da peça que você acabou de fazer.

Etapa 19: Mandíbulas

Pegue um parafuso de 6 mm e prenda a mandíbula dentada com dois orifícios no lado esquerdo da garra. Para obter os melhores resultados, certifique-se de que essas duas peças estejam o mais alinhadas possível quando você bater no parafuso. Se você perceber que sua pinça está saindo do plano, remova a peça, segure-a nivelada novamente e recorte a linha.

Alinhe a outra mandíbula para engrenar corretamente e prenda-a rente com outro parafuso de 6 mm.

Teste o movimento das mandíbulas agora. Se não for fácil e gratuito, podem ser as juntas conforme discutido anteriormente, podem estar fora do plano (remova e recorte a rosca) ou pode ser que os parafusos de 8 mm que usamos para a braçadeira estejam apenas tocando a parte de trás das engrenagens, afrouxe-os com um toque.

Em seguida, faremos a ligação para conectar o servo e as garras. Prenda o chifre restante à alavanca de conexão do servo curto. Em seguida, conecte-o à pequena parte de ligação minúscula. Esse deveria ter sido o seu último parafuso de 6 mm.

Agora, com os últimos 12 mm, você deve empurrá-lo através da pequena peça de ligação, adicionar dois espaçadores e possivelmente as arruelas que incluímos e anexar ao orifício sobressalente na mandíbula esquerda.

Eu tendo a deixar isso desconectado do servo até que eu tenha o controle do microcontrolador e possa decidir onde fica a posição fechada.

Etapa 20: A etapa final

Tudo o que resta é prender a garra ao resto do robô! Use dois parafusos de 8 mm no pivô da garra e os 10 mm finais com um espaçador para prender o pulso. Os parafusos de 8 mm normalmente entram em contato com a parte superior e inferior da braçadeira antes de encontrar o orifício nas peças do espaçador. Você pode tornar isso mais fácil afrouxando levemente os parafusos no grampo do servo.

Agora é hora de conectá-lo ao seu controlador favorito! Os links estão na página inicial do instrutível para o código disponível e os guias de conexão estão com cada um. Onde você pode usar 6V para os servos, esse volt extra vale um pouco de torque.

Depois de conectado, você pode descobrir que precisa fazer ajustes finos na construção, provavelmente já apertou demais as peças e precisará dar um pouco de folga a elas.

Espero que tenham gostado desta construção de código aberto! Estou ansioso para ver seus #meArms em ação!