這種機械臂電路也可以像機器人起重機一樣實現,使用 6 個伺服電機工作,并且可以通過微控制器遙控器使用基于 Arduino 的 2.4 GHz通信鏈路進行控制。
主要特點
當你建造像機械臂這樣復雜的東西時,它必須看起來很現代,必須包含許多高級功能,而不僅僅是玩具般的功能。
所提出的成熟設計相對容易構建,但它具有一些先進的機動功能,可以通過無線或遠程控制命令進行精確控制。如果電機經過適當升級,該設計甚至可以與工業用途兼容。
這種機械起重機像機械臂的主要特點是:
在垂直軸上連續調節的“臂”。
在 180 度垂直軸上連續可調“彎頭”。
連續可調的“手指捏合”或在 90 度垂直軸上抓握。
在 180 度水平面上連續可調的“臂”。
整個機器人系統或起重機臂可以像遙控車一樣移動和操縱。
電機機構位置
下圖為我們提供了有關實施項目需要安裝的各種電機位置和相關齒輪機構的清晰圖片:
在此設計中,我們確保使事情盡可能簡單,以便即使是外行也能夠理解所涉及的電機/齒輪機構。復雜機制背后沒有任何東西隱藏。
借助以下幾點可以了解每個電機的工作或功能:
電機#1控制機器人的“手指捏合”或抓取系統??梢苿釉苯优c電機軸鉸接以進行運動。
電機#2控制系統的彎頭機構。它配置了一個簡單的邊緣到齒輪系統,用于實現提升運動。
電機#3負責垂直提升整個機械臂系統,因此該電機需要比上述兩個更強大。該電機還集成了齒輪機構,以提供所需的動作。
電機#4在整個360度水平面上控制整個起重機機構,因此手臂能夠在全順時針或逆時針徑向范圍內拾取或提升任何物體。
電機#5和6就像承載整個系統的平臺的輪子。這些電機可以通過毫不費力地將系統從一個地方移動到另一個地方來控制,并且只需調整左/右電機的速度,它還有助于系統的東西、北/南移動。這可以通過減少或停止兩個電機中的一個來完成,例如啟動右側轉彎,右側電機可以停止或停止,直到轉彎完全執行或達到所需角度。同樣,對于啟動左轉,對左電機執行相同的操作。
后輪沒有任何與之相關的電機,它是鉸接的,可以在其中心軸上自由移動并跟隨前縱。
無線接收器電路
由于整個系統設計為與遙控器配合使用,因此需要為無線接收器配置上述電機。這可以使用以下基于Arduino的電路來完成。
如您所見,有 6 個伺服電機與 Arduino 輸出相連,每個電機都通過附加傳感器 NRF24L01 捕獲的遙控信號進行控制。
信號由該傳感器處理并饋送到Arduino,Arduino將處理結果傳送到相關電機以進行預期的速度控制操作。
信號從具有電位計的發射器電路發送。這些電位器上的調節器控制與上述接收器電路相連的腐蝕電機的速度水平。
現在讓我們看看發射器電路是什么樣的:
變送器模塊
可以看到發射器設計有6個電位計連接到其Arduino板,以及另一個2.4 GHz通信鏈路設備。
每個電位器都經過編程,用于控制與接收器電路相關的相應電機。因此,當用戶旋轉變送器選定電位器的軸時,機械臂的相應電機開始移動并根據其在系統上的特定位置執行動作。
控制電機過載
您可能想知道電機如何限制其在其可移動范圍內的運動,因為系統沒有任何限制裝置來防止電機在各自的機構運動達到終點時過載?
例如,如果電機在“抓地力”緊緊握住物體后仍未停止,會發生什么?
最簡單的解決方案是為每個電機添加單獨的電流控制模塊,以便在這種情況下電機保持打開和鎖定,而不會燃燒或過載。
由于有源電流控制,電機不會經歷過載或過流情況,并且它們在指定的安全范圍內保持運行。
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