Bras robotique imprimé en 3D : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Ceci est un remix du bras robotique réalisé par Ryan Gross:

Fournitures

Les produits suivants sont les éléments utilisés dans ce Instructable. Vous pouvez trouver différentes variantes car ce sont toutes des pièces et des composants électroniques standard. Veuillez noter que certaines pièces imprimées en 3D ont été conçues pour ces articles, votre kilométrage peut donc varier. J'ai inclus les fichiers Fusion360 sur la page Thingiverse au cas où vous auriez à faire des ajustements mineurs.

• 4x Servo Horn 25T:
• 4x Servos TowerPro MG996R 10kg:
• 8 vis à tête fraisée M3 de 8 mm - Vous pouvez utiliser des vis plus courtes, mais j'ai utilisé des vis de 8 mm de long et je n'ai eu aucun problème de dégagement à l'intérieur de la partie avant-bras.
• 12 vis à tête cylindrique M3 de 10 mm. Il est possible d'en utiliser 20 dans ce projet, mais ce n'est pas nécessaire.
• 12x écrous carrés M3 5.5x1.8mm: https://www.amazon.co.uk/gp/product/B075YSD5TN/ Il est possible d'en utiliser 20 dans ce projet, mais pas nécessaire.
• Nylon élastique/cordon antichoc de 3 mm (5 m)
• Micro servo MG90S avec cornes de servo
• Arduino ou microcontrôleur similaire
• Carte contrôleur PWM/Servo
• Piles/Source d'alimentation ~5-6V

Étape 1: Préparation des poulies servo

Préparez les éléments suivants:

• 4x poulies servo (imprimées 3D)
• 4x Servo Cornes
• 8x vis à tête fraisée M3

1. Placez le cornet du servo dans le trou de la poulie du servo de sorte que la fente dentée dépasse légèrement de la base de la poulie.
2. Vissez deux des vis à tête fraisée dans les trous de la poulie et du klaxon.
3. Répétez l'opération pour les 4 poulies.

Étape 2: Sécurisation des servos

Préparez les éléments suivants:

• Support de servo (imprimé en 3D)
• 4x servomoteurs TowerPro MG996R 10kg
• 8x (minimum) vis M3 de 10 mm
• 8x (minimum) écrous carrés M3

1. Insérez les écrous carrés dans les pièges. Vous devrez peut-être les positionner soigneusement pour les aligner avec les trous des servos.
2. Fixez le servo au support à l'aide des vis. Attention à ne pas trop les serrer, il suffit de maintenir les moteurs en place. Vous pouvez choisir d'utiliser tous les trous du support, mais ce n'est pas nécessaire. Sur les photos, je n'en ai utilisé que deux par servo.
3. Répétez l'opération pour les 4 servos. L'orientation est importante: Assurez-vous que l'arbre à engrenages 25T est plus proche des piliers centraux des supports.
4. La gestion des câbles est importante ! Faites passer les câbles dans le trou entre les piliers centraux. Ils seront guidés à travers le boîtier de l'avant-bras.

Étape 3: Ajout des poulies servo aux servos

Préparez les éléments suivants:

• Support de servo terminé
• 4x poulies servo terminées
• 4 vis M3 de 4 mm (elles sont généralement livrées avec les servos)

1. Pressez chaque poulie sur chaque arbre moteur. L'orientation exacte n'a pas d'importance pour le moment - vous la modifierez plus tard.
2. Fixez la poulie avec la vis. Le mien est venu avec les servos, mais vérifiez le contenu de ceux que vous commandez au cas où vous auriez besoin d'en acheter séparément.

Assemblage servo terminé

Étape 4: Assemblage de la main

Préparez les éléments suivants:

• Paume (imprimé 3D)
• Doigts (Imprimé 3D
• Cordon en nylon élastique
• Micro servomoteur MG90S

1. Enfilez une extrémité du cordon en nylon dans l'un des trous à l'arrière de la paume et dans les trous du doigt correspondant. Si vous avez du mal à faire passer le cordon à cause de l'effilochage des extrémités, essayez de l'envelopper dans du ruban adhésif pour que l'extrémité soit plus lisse.
2. Enroulez le nylon sur lui-même, et à travers le deuxième ensemble de trous dans le doigt, et enfin à travers l'autre trou dans la paume.
3. Serrez le Nylon et attachez les deux extrémités du cordon ensemble dans un double nœud. Essayez de plier le doigt et assurez-vous qu'il se remet en place. Si ce n'est pas le cas, vous devrez resserrer les extrémités ensemble.
4. Coupez les extrémités du cordon près du nœud. Ce peut être une bonne idée de brûler les extrémités du nylon avec un fer à souder pour les empêcher de s'effilocher, mais ce n'est pas toujours nécessaire.
5. Répétez les étapes 1 à 4 pour les 3 doigts restants. Bien que j'aie démontré avec tous les différents doigts imprimés, vous préférerez peut-être mélanger et assortir différentes longueurs/largeurs à ce qui convient le mieux à vos besoins.
6. Attachez le pouce avec la même méthode que ci-dessus.
7. Montez le Micro Servo (avec le palonnier inclus) sur le pouce. Il doit s'agir d'un ajustement serré (essayez de ne pas casser le moteur), mais un point de colle peut aider à le maintenir en place. Ne vous inquiétez pas, vous pouvez retirer le moteur en le dévissant du klaxon à l'aide du trou dans l'articulation du pouce.
8. Insérez le câble dans le trou du Palm et poussez le moteur dans son emplacement. (Le design que vous allez télécharger peut être légèrement différent de celui illustré, car celui-ci pince un peu le câble lorsque vous insérez le moteur.)

La main est complète

Étape 5: Fixation des doigts aux servos

Préparez les éléments suivants:

• Servos dans le support
• Paume construite
• Avant-bras (imprimé 3D)
• Poignet (Imprimé 3D)
• Colle Plastique
• Arduino (ou microcontrôleur similaire) - J'ai utilisé un Arduino Uno.
• Carte de servocontrôleur - J'ai utilisé le bouclier PWM/Servo Adafruit 16 canaux 12 bits
• Fil de pêche
• 4 vis M3x10mm
• 4 x écrous carrés M3

1. Connectez les servos à la carte de contrôleur de servo. Choisissez une commande qui vous convient. J'ai connecté les servos avant aux ports 0 et 2, et les servos arrière aux 4 et 6.
2. Téléchargez le fichier de projet d'étalonnage d'asservissement depuis GitHub. Vous devrez probablement modifier les valeurs en fonction de la façon dont vous avez connecté les servos, ou s'ils ont une plage d'encodeur légèrement différente. Vous êtes responsable de cette étape, alors faites attention à ne pas les conduire au-delà de leur point de sécurité pour tourner.
3. Exécutez le programme de telle sorte que tous les servos soient dans la position la plus avancée.
4. Retirez les palonniers des servos et faites-les pivoter selon les photos. Cela les met dans la meilleure position pour retirer les doigts une fois connectés via la ligne de pêche. Testez-le en tournant les servos vers l'arrière, ils devraient se retrouver comme indiqué sur la photo suivante.
5. Notez comment vous avez connecté les câbles des servos. Débranchez-les maintenant pour pouvoir insérer les câbles dans le routage de l'avant-bras et reconnectez-les en bas. Si possible, faites également passer le câble du servo de pouce dans le cheminement (à partir du haut de l'avant-bras).
6. Collez le morceau de poignet à la main. Il n'y a qu'une seule orientation qui permettra aux deux de s'emboîter. Assurez-vous que le câble du moteur Thumb est inséré dans la fente la plus longue du poignet.
7. Enfilez la ligne de pêche à travers les doigts, la paume, le guide-poignet puis le guide servo. Enfilez ensuite chaque ligne dans l'un des palonniers. Le quatrième et l'auriculaire doivent être sur la même corne. Assurez-vous d'enfiler le fil de manière à ce qu'il ne frotte contre aucun autre fil.
8. Faites un nœud à chacune des cornes, en laissant la ligne au bout du doigt lâche. Laissez suffisamment de jeu pour faire des nœuds plus tard.
9. Fixez le support de servo à l'avant-bras à l'aide des vis et des écrous dans les pièges à écrous.
10. Collez au poignet jusqu'en haut de l'avant-bras.
11. Faites des nœuds au bout de chaque doigt. Vous pouvez trouver un léger jeu dans la ligne de pêche, ce qui est normal. Pour resserrer la ligne, retirez les palonniers des servos et faites-les pivoter loin de la main jusqu'à ce que la ligne soit apprise. Refixez ensuite les klaxons aux servos.
12. Testez la main en exécutant le programme qui serre le poing.

Si tout fonctionne, vous êtes prêt à partir ! Bien fait

Étape 6: Terminer

La construction principale est terminée et vous êtes prêt à jouer avec votre nouveau robot !

Prenez le temps de comprendre vos moteurs, votre microcontrôleur et leurs limites. Essayez de créer une application qui le contrôle, peut-être une bibliothèque dans la langue de votre choix. Piratez les pièces (tous les fichiers de conception sont inclus sur la page Thingiverse) et améliorez-les - si vous le faites, envoyez-moi un message et peut-être qu'il passera à la prochaine révision !

Le plus important - amusez-vous et continuez à apprendre:)