Arduino Base Pick and Place Robot: 8 steg

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-13 06:58

Jag har gjort en superbillig (mindre än 1000 dollar) industriell robotarm för att göra det möjligt för studenter att hacka robotik i större skala och för att göra små lokala produktioner att använda robotar i sina processer utan att bryta banken. Det är lätt att bygga och göra åldersgruppen människor mellan 15 och 50 år.

Steg 1: Krav på komponenter

1. Arduino + Shield + Pins + Cables

2. Motorstyrenhet: dm860A (Ebay)

3. Stegmotor: 34hs5435c-37b2 (Ebay)

4. M8x45+60+70 bultar och M8 bultar.

5. 12 mm plywood.

6. 5 mm nylon.

7. Blindbrickor 8mm.

8. Träskruvar 4,5x40mm.

9. M3 räknare sjunkit, 10. 12v strömförsörjning

11. servomotor förare arduino

Steg 2: Ladda ner Gui

zapmaker.org/projects/grbl-controller-3-0/

github.com/grbl/grbl/wiki/Using-Grbl

Steg 3: Anslutning

Anslut trådarna som ges i bilden är större förståelse för dig.

vi måste ansluta motordrivrutinen till Arduino och andra kontakter som krävs enligt din robot.

Steg 4: Ladda upp firmware och kontrollera koderesultatet i Arduino Dashboard

Installera firmware på Arduino - GRBL:

github.com/grbl/grbl/wiki/Compiling-Grbl

Obs! Du kan få en konflikt när du kompilerar i Arduino. Ta bort alla andra bibliotek från biblioteksmappen (../documents/Arduino/libraries).

Firmware -installation

Ställ aktivera till nyare timeout. Använd en seriell anslutning och skriv:

$1=255

Ställ in hemning:

$22=1

Kom ihåg att ställa in serienummer till baud: 115200

Användbara G-koder

Ange nollpunkt för robot:

G10 L2 Xnnn Ynnn Znnn

Använd nollpunkt:

G54

Typisk initialisering för att centrera roboten:

G10 L2 X1.5 Y1.2 Z1.1

G54

Flytta roboten till position snabbt:

G0 Xnnn Ynnn Znnn

Exempel:

G0 X10.0 Y3.1 Z4.2 (retur)

Flytta roboten till position med specifik hastighet:

G1 Xnnn Ynnn Znnn Fnnn

G1 X11 Y3 Z4 F300 (retur)

F bör vara mellan 10 (slooooow) och 600 (snabb)

Standardenheter för X, Y och Z

När du använder standardinställningar för steg/enheter (250 steg/enhet) för GRBL och

stegdrift inställd för 800 steg/varv gäller följande enheter för alla axlar:

+- 32 enheter = +- 180 grader

Exempel på bearbetningskod:

Denna kod kan kommunicera direkt med Arduino GRBL.

github.com/damellis/gctrl

Kom ihåg att ställa in serienummer till baud: 115200

Kod uoload i ardunio

importera java.awt.event. KeyEvent;

importera javax.swing. JOptionPane;

import bearbetning. serie.*;

Seriell port = null;

// välj och ändra lämplig rad för ditt operativsystem

// lämna som null för att använda den interaktiva porten (tryck på 'p' i programmet)

Strängportnamn = null;

// Strängportnamn = Serial.list () [0]; // Mac OS X

// Strängportnamn = "/dev/ttyUSB0"; // Linux

// Strängportnamn = "COM6"; // Windows

boolsk streaming = falskt;

flottörhastighet = 0,001;

Sträng gcode;

int i = 0;

void openSerialPort ()

{

if (portnamn == null) return;

if (port! = null) port.stop ();

port = new Serial (detta, portnamn, 115200);

port.bufferUntil ('\ n');

}

void selectSerialPort ()

{

Strängresultat = (String) JOptionPane.showInputDialog (detta, "Välj den seriella porten som motsvarar ditt Arduino -kort.", "Välj serieport", JOptionPane. PLAIN_MESSAGE, null, Serial.list (), 0);

if (resultat! = null) {

portnamn = resultat;

openSerialPort ();

}

}

void setup ()

{

storlek (500, 250);

openSerialPort ();

}

void draw ()

{

bakgrund (0);

fyllning (255);

int y = 24, dy = 12;

text ("INSTRUKTIONER", 12, y); y += dy;

text ("p: välj seriell port", 12, y); y += dy;

text ("1: ställ in hastigheten till 0,001 tum (1 mil) per jogg", 12, y); y += dy;

text ("2: ställ in hastigheten till 0,010 tum (10 mil) per jogg", 12, y); y += dy;

text ("3: ställ in hastigheten till 100 mil per jog", 12, y); y += dy;

text ("piltangenter: jogga i x-y-plan", 12, y); y += dy;

text ("sida upp & sida ner: jogga i z -axeln", 12, y); y += dy;

text ("$: display grbl settings", 12, y); y+= dy;

text ("h: gå hem", 12, y); y += dy;

text ("0: zero machine (ställ hem till den aktuella platsen)", 12, y); y += dy;

text ("g: strömma en g-kodfil", 12, y); y += dy;

text ("x: sluta strömma g-kod (detta är INTE omedelbart)", 12, y); y += dy;

y = höjd - dy;

text ("aktuell jogghastighet:" + hastighet + "tum per steg", 12, y); y -= dy;

text ("aktuell serieport:" + portnamn, 12, y); y -= dy;

}

void keyPressed ()

{

om (key == '1') hastighet = 0,001;

om (key == '2') hastighet = 0,01;

om (key == '3') hastighet = 0,1;

om (! streaming) {

if (keyCode == VÄNSTER) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X-" + hastighet + "Y0.000 Z0.000 / n");

if (keyCode == RIGHT) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X" + hastighet + "Y0.000 Z0.000 / n");

if (keyCode == UP) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y" + hastighet + "Z0.000 / n");

if (keyCode == DOWN) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y-" + hastighet + "Z0.000 / n");

if (keyCode == KeyEvent. VK_PAGE_UP) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y0.000 Z" + hastighet + "\ n");

if (keyCode == KeyEvent. VK_PAGE_DOWN) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y0.000 Z-" + hastighet + "\ n");

// if (key == 'h') port.write ("G90 / nG20 / nG00 X0.000 Y0.000 Z0.000 / n");

if (key == 'v') port.write ("$ 0 = 75 / n $ 1 = 74 / n $ 2 = 75 / n");

// if (key == 'v') port.write ("$ 0 = 100 / n $ 1 = 74 / n $ 2 = 75 / n");

if (key == 's') port.write ("$ 3 = 10 / n");

if (key == 'e') port.write ("$ 16 = 1 / n");

if (key == 'd') port.write ("$ 16 = 0 / n");

if (key == '0') openSerialPort ();

om (key == 'p') väljSerialPort ();

if (key == '$') port.write ("$$ / n");

if (key == 'h') port.write ("$ H / n");

}

if (! streaming && key == 'g') {

gcode = null; i = 0;

Filfil = null;

println ("Läser in fil …");

selectInput ("Välj en fil att bearbeta:", "fileSelected", fil);

}

if (key == 'x') streaming = false;

}

void fileSelected (File selection) {

if (urval == null) {

println ("Fönstret stängdes eller användartrycket avbryt.");

} annat {

println ("Användare vald" + selection.getAbsolutePath ());

gcode = loadStrings (selection.getAbsolutePath ());

if (gcode == null) return;

streaming = true;

ström();

}

}

void stream ()

{

if (! streaming) return;

medan (sant) {

if (i == gcode.length) {

streaming = falskt;

lämna tillbaka;

}

if (gcode .trim (). length () == 0) i ++;

annars bryta;

}

println (gcode );

port.write (gcode + '\ n');

i ++;

}

void serialEvent (Serial p)

{

Sträng s = p.readStringUntil ('\ n');

println (s.trim ());

if (s.trim (). startsWith ("ok")) stream ();

if (s.trim (). startsWith ("error")) stream (); // XXX: verkligen?

}

Steg 5: Designa och skriv ut alla delar i plywoodark

Ladda ner robotdelen och designen i AutoCAD och skriv ut den på 12 mm plywoodark och finish och designdel. Om någon behöver cad -fil plz lämna kommentaren i kommentarsfältet så skickar jag dig direkt.

Steg 6: Montering

samla all del och ordna i sekvensen på bilden som ges och följ bilddiagrammet.

Steg 7: Konfigurera GBRL -inställningar

Inställningar som har visat sig fungera på våra robotar.

$ 0 = 10 (stegpuls, usec) $ 1 = 255 (steg inaktiv fördröjning, msek) $ 2 = 7 (stegport inverteringsmask: 00000111) $ 3 = 7 (dir port inverter mask: 00000111) $ 4 = 0 (stegaktivera invertera, bool) $ 5 = 0 (gränspinnar invertera, bool) $ 6 = 1 (sondstift invertera, bool) $ 10 = 3 (statusrapportmask: 00000011) $ 11 = 0,020 (övergångsavvikelse, mm) $ 12 = 0,002 (bågtolerans, mm) $ 13 = 0 (rapportera tum, bool) $ 20 = 0 (mjuka gränser, bool) $ 21 = 0 (hårda gränser, bool) $ 22 = 1 (homingcykel, bool) $ 23 = 0 (homing dir invert mask: 00000000) $ 24 = 100.000 (homing feed, mm/min) $ 25 = 500.000 (homing seek, mm/min) $ 26 = 250 (homing debounce, msek) $ 27 = 1.000 (homing pull-off, mm) $ 100 = 250.000 (x, step/mm) $ 101 = 250.000 (y, steg/mm) $ 102 = 250.000 (z, step/mm) $ 110 = 500.000 (x max hastighet, mm/min) $ 111 = 500.000 (y max rate, mm/min) $ 112 = 500.000 (z max rate, mm/min) $ 120 = 10.000 (x accel, mm/sec^2) $ 121 = 10.000 (y accel, mm/sec^2) $ 122 = 10.000 (z accel, mm/sec^2) $ 130 = 200.000 (x max resa, mm) $ 131 = 200.000 (y max resa, mm) $ 132 = 200.000 (z max resa, mm)

Steg 8: Ladda upp den slutliga koden och kontrollera det virtuella resultatet i Arduino Uno Software Dashboard

// Enheter: CM

float b_höjd = 0;

flyta a1 = 92;

flyta a2 = 86;

float snude_len = 20;

booleskt doZ = falskt;

float base_angle; // = 0;

float arm1_angle; // = 0;

float arm2_angle; // = 0;

float bx = 60; // = 25;

flyta med = 60; // = 0;

float bz = 60; // = 25;

flyta x = 60;

flyta y = 60;

flyta z = 60;

flyta q;

flyta c;

flottör V1;

flottör V2;

flottör V3;

flottör V4;

flottör V5;

void setup () {

storlek (700, 700, P3D);

cam = ny PeasyCam (detta, 300);

cam.setMinimumDistance (50);

cam.setMaximumDistance (500);

}

void draw () {

// ligninger:

y = (mouseX - bredd/2)*(- 1);

x = (musY - höjd/2)*(- 1);

bz = z;

av = y;

bx = x;

float y3 = sqrt (bx*bx+by*by);

c = sqrt (y3*y3 + bz*bz);

V1 = acos ((a2*a2+a1*a1-c*c)/(2*a2*a1));

V2 = acos ((c*c+a1*a1-a2*a2)/(2*c*a1));

V3 = acos ((y3*y3+c*c-bz*bz)/(2*y3*c));

q = V2 + V3;

arm1_angle = q;

V4 = radianer (90,0) - q;

V5 = radianer (180) - V4 - radianer (90);

arm2_angle = radianer (180,0) - (V5 + V1);

base_angle = grader (atan2 (bx, by));

arm1_angle = grader (arm1_angle);

arm2_angle = grader (arm2_angle);

// println (by, bz);

// arm1_angle = 90;

// arm2_angle = 45;

/*

arm2_angle = 23;

arm1_angle = 23;

arm2_angle = 23;

*/

// interaktiv:

// if (doZ)

//

// {

// base_angle = base_angle+ mouseX-pmouseX;

//} annat

// {

// arm1_angle = arm1_angle+ pmouseX-mouseX;

// }

//

// arm2_angle = arm2_angle+ mouseY-pmouseY;

draw_robot (base_angle,-(arm1_angle-90), arm2_angle+90-(-(arm1_angle-90)));

// println (base_angle + "," + arm1_angle + "," + arm2_angle);

}

void draw_robot (float base_angle, float arm1_angle, float arm2_angle)

{

rotateX (1,2);

roteraZ (-1,2);

bakgrund (0);

lampor ();

pushMatrix ();

// BASE

fyllning (150, 150, 150);

box_corner (50, 50, b_höjd, 0);

rotera (radianer (bas_vinkel), 0, 0, 1);

// ARM 1

fyllning (150, 0, 150);

box_corner (10, 10, a1, arm1_angle);

// ARM 2

fyllning (255, 0, 0);

box_corner (10, 10, a2, arm2_angle);

// SNUDE

fyllning (255, 150, 0);

box_corner (10, 10, snude_len, -arm1_angle -arm2_angle+90);

popMatrix ();

pushMatrix ();

float action_box_size = 100;

translate (0, -action_box_size/2, action_box_size/2+b_height);

pushMatrix ();

translate (x, action_box_size- y-action_box_size/2, z-action_box_size/2);

fyllning (255, 255, 0);

låda (20);

popMatrix ();

fyllning (255, 255, 255, 50);

box (action_box_size, action_box_size, action_box_size);

popMatrix ();

}

void box_corner (float w, float h, float d, float rotate)

{

rotera (radianer (rotera), 1, 0, 0);

translate (0, 0, d/2);

låda (w, h, d);

translate (0, 0, d/2);

}

void keyPressed ()

{

if (key == 'z')

{

doZ =! doZ;

}

if (key == 'h')

{

// sätt alla till noll

arm2_angle = 0;

arm1_angle = 90;

bas_vinkel = 0;

}

om (key == 'g')

{

println (grader (V1));

println (grader (V5));

}

if (keyCode == UP)

{

z ++;

}

if (keyCode == NED)

{

z -;

}

if (key == 'o')

{

y = 50;

z = 50;

println (q);

println (c, "c");

println (V1, "V1");

println (V2);

println (V3);

println (arm1_angle);

println (V4);

println (V5);

println (arm2_angle);

}

}