Robot de sélection et de placement de base Arduino : 8 étapes

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2025-01-23 14:45

J'ai fabriqué un bras robotique industriel très bon marché (moins de 1000 dollars) pour permettre aux étudiants de pirater la robotique à plus grande échelle et pour permettre aux petites productions locales d'utiliser des robots dans leurs processus sans se ruiner. C'est facile à construire et à rendre le groupe d'âge des personnes de 15 à 50 ans.

Étape 1: Exigence des composants

1. Arduino + Shield + Broches + Câbles

2. Contrôleur de moteur: dm860A (Ebay)

3. Moteur pas à pas: 34hs5435c-37b2 (Ebay)

4. Boulons M8x45+60+70 et boulons M8.

5. Contreplaqué de 12 mm.

6. Nylon de 5 mm.

7. Rondelles aveugles 8mm.

8. Vis à bois 4.5x40mm.

9. Comptoir M3 coulé, 10. Alimentation 12v

11. pilote de servomoteur arduino

Étape 2: Télécharger l'interface graphique

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

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

Étape 3: Connexion

Connectez les fils qui sont donnés dans l'image est une meilleure compréhension pour vous.

nous devons connecter le pilote du moteur à Arduino et à d'autres connecteurs requis selon votre robot.

Étape 4: Téléchargez le micrologiciel et vérifiez le résultat du code dans le tableau de bord Arduino

Installation du firmware sur Arduino - GRBL:

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

Remarque: vous pouvez rencontrer un conflit lors de la compilation dans Arduino. Supprimez toutes les autres bibliothèques de votre dossier de bibliothèque (../documents/Arduino/libraries).

Configuration du micrologiciel

Réglez l'activation sur un délai d'expiration plus récent. Utilisez une connexion série et écrivez:

$1=255

Définir le référencement:

$22=1

N'oubliez pas de régler la série sur baud: 115200

Codes G utiles

Définir le point zéro pour le robot:

G10 L2 Xnnn Ynnn Znnn

Utiliser le point zéro:

G54

Initialisation typique pour centrer le robot:

G10 L2 X1.5 Y1.2 Z1.1

G54

Déplacez le robot en position rapide:

G0 Xnnn Ynnn Znnn

Exemple:

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

Déplacez le robot vers une position à une vitesse spécifique:

G1 Xnnn Ynnn Znnn Fnnn

G1 X11 Y3 Z4 F300 (retour)

F doit être compris entre 10 (slooooow) et 600 (rapide)

Unités par défaut pour X, Y et Z

Lors de l'utilisation des paramètres de pas/unités par défaut (250 pas/unité) pour GRBL et

Entraînement pas à pas configuré pour 800 pas/tour, les unités suivantes s'appliquent à tous les axes:

+- 32 unités = +- 180 degrés

Exemple de code de traitement:

Ce code peut communiquer directement avec l'Arduino GRBL.

github.com/damellis/gctrl

N'oubliez pas de régler la série sur baud: 115200

Code uoload dans ardunio

importer java.awt.event. KeyEvent;

importer javax.swing. JOptionPane;

import processing.serial.*;

Port série = nul;

// sélectionnez et modifiez la ligne appropriée pour votre système d'exploitation

// laissez null pour utiliser le port interactif (appuyez sur 'p' dans le programme)

Chaîne nom de port = null;

//Chaîne nom de port = Serial.list()[0]; // Mac OS X

//Chaîne nom de port = "/dev/ttyUSB0"; //Linux

//Chaîne nom de port = "COM6"; // Les fenêtres

flux booléen = faux;

vitesse flottante = 0,001;

String gcode;

entier je = 0;

void openSerialPort()

{

if (nom de port == null) return;

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

port = new Serial(this, portname, 115200);

port.bufferUntil('\n');

}

void selectSerialPort()

{

Résultat de la chaîne = (chaîne) JOptionPane.showInputDialog (ceci, "Sélectionnez le port série qui correspond à votre carte Arduino.", "Sélectionner le port série", JOptionPane. PLAIN_MESSAGE, nul, Serial.list(), 0);

if (résultat != nul) {

nom de port = résultat;

openSerialPort();

}

}

void setup()

{

taille (500, 250);

openSerialPort();

}

tirage nul()

{

arrière-plan(0);

remplir(255);

entier y = 24, dy = 12;

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

text("p: sélectionnez le port série", 12, y); y += dy;

text("1: régler la vitesse sur 0,001 pouce (1 mil) par jogging", 12, y); y += dy;

text("2: régler la vitesse sur 0,010 pouce (10 mil) par jogging", 12, y); y += dy;

text("3: régler la vitesse sur 0,100 pouce (100 mil) par jogging", 12, y); y += dy;

text("touches fléchées: jog dans le plan x-y", 12, y); y += dy;

text("page up & page down: jogging sur l'axe z", 12, y); y += dy;

text("$: afficher les paramètres grbl", 12, y); y+= dy;

text("h: rentrer à la maison", 12, y); y += dy;

text("0: zéro machine (réglé à la maison à l'emplacement actuel)", 12, y); y += dy;

text("g: diffuser un fichier g-code", 12, y); y += dy;

text("x: arrêter la diffusion du g-code (ceci n'est PAS immédiat)", 12, y); y += dy;

y = hauteur - dy;

text("vitesse de jogging actuelle: " + vitesse + " pouces par pas", 12, y); y -= dy;

text("port série actuel: " + nom de port, 12, y); y -= dy;

}

touche videAppuyée ()

{

si (touche == '1') vitesse = 0,001;

si (touche == '2') vitesse = 0,01;

si (touche == '3') vitesse = 0,1;

si (!streaming) {

if (keyCode == LEFT) port.write("G91\nG20\nG00 X-" + vitesse + " Y0.000 Z0.000\n");

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

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

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

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

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

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

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

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

if (clé == 's') port.write("$3=10\n");

if (clé == 'e') port.write("$16=1\n");

if (clé == 'd') port.write("$16=0\n");

if (clé == '0') openSerialPort();

if (clé == 'p') selectSerialPort();

if (clé == '$') port.write("$$\n");

if (clé == 'h') port.write("$H\n");

}

if (!streaming && clé == 'g') {

gcode = null; je = 0;

Fichier fichier = nul;

println("Chargement du fichier…");

selectInput("Sélectionnez un fichier à traiter:", "fileSelected", file);

}

if (clé == 'x') streaming = false;

}

void fileSelected (Sélection de fichier) {

if (sélection == null) {

println("La fenêtre a été fermée ou l'utilisateur a cliqué sur annuler.");

} autre {

println("Utilisateur sélectionné " + selection.getAbsolutePath());

gcode = loadStrings(selection.getAbsolutePath());

if (gcode == null) return;

diffusion = vrai;

flux();

}

}

flux vide()

{

si (!streaming) retourne;

tandis que (vrai) {

if (i == gcode.length) {

diffusion en continu = faux;

revenir;

}

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

sinon casser;

}

println(gcode);

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

je++;

}

void serialEvent(Serial p)

{

Chaîne s = p.readStringUntil('\n');

println(s.trim());

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

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

}

Étape 5: Concevez et imprimez toutes les pièces en feuille de contreplaqué

Téléchargez la pièce et la conception du robot dans AutoCAD et imprimez-la sur la feuille de contreplaqué de 12 mm et la partie finition et conception. Si quelqu'un a besoin d'un fichier cad, laissez le commentaire dans la zone de section des commentaires, je vous l'enverrai directement.

Étape 6: Assemblage

rassembler toute la partie et disposer dans la séquence sur image qui est donnée et suivre le schéma de l'image.

Étape 7: Configurer les paramètres GBRL

Réglage qui a fait ses preuves sur nos robots.

$0=10 (step pulse, usec) $1=255 (step inactif delay, msec) $2=7 (step port invert mask:00000111) $3=7 (dir port invert mask:00000111) $4=0 (step enable invert, bool) 5 $ = 0 (inversion des broches de limite, bool) 6 $=1 (inversion des broches de la sonde, bool) 10 $=3 (masque de rapport d'état: 00000011) 11 $=0,020 (déviation de jonction, mm) 12 $=0,002 (tolérance d'arc, mm) 13 $ =0 (rapport pouces, bool) $20=0 (limites souples, bool) $21=0 (limites dures, bool) $22=1 (cycle de référencement, bool) $23=0 (homing dir invert mask:00000000) $24=100.000 (homing feed, mm/min) $25=500.000 (homing cherche, mm/min) $26=250 (homing antibounce, msec) $27=1.000 (homing pull-off, mm) $100=250.000 (x, pas/mm) $101= 250 000 (y, pas/mm) 102 $=250 000 (z, pas/mm) 110 $=500 000 (x taux max, mm/min) 111 $=500 000 (y taux max, mm/min) 112 $=500 000 (z taux max, 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 course max, mm) 131 $=200 000 (y course max, mm) 132 $=200 000 (z course max, mm)

Étape 8: téléchargez le code final et vérifiez le résultat virtuel dans le tableau de bord du logiciel Arduino Uno

// Unités: CM

float b_height = 0;

flotteur a1 = 92;

flottant a2 = 86;

float snude_len = 20;

booléen doZ = faux;

float base_angle;// = 0;

float arm1_angle; // = 0;

float arm2_angle; //= 0;

flottant bx = 60; // = 25;

flotter par = 60; // = 0;

flottant bz = 60; // = 25;

flottant x = 60;

flottant y = 60;

flotteur z = 60;

flotteur q;

flotteur c;

flotteur V1;

flotteur V2;

flotteur V3;

flotteur V4;

flotteur V5;

void setup() {

taille (700, 700, P3D);

cam = nouveau PeasyCam (ceci, 300);

cam.setMinimumDistance(50);

cam.setMaximumDistance(500);

}

tirage nul () {

//ligneur:

y = (sourisX - largeur/2)*(-1);

x = (sourisY - hauteur/2)*(-1);

bz = z;

par = 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;

bras1_angle = q;

V4 = radians(90,0) - q;

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

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

base_angle = degrés(atan2(bx, by));

bras1_angle=degrés(bras1_angle);

arm2_angle=degrés(arm2_angle);

//println(par, bz);

//bras1_angle = 90;

//bras2_angle = 45;

/*

bras2_angle = 23;

bras1_angle= 23;

bras2_angle=23;

*/

// interactif:

// si (doZ)

//

// {

// angle_base = angle_base+ mouseX-pmouseX;

// } autre

// {

// bras1_angle = bras1_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)

{

rotationX(1.2);

rotationZ(-1,2);

arrière-plan(0);

lumières();

pushMatrix();

// BASE

remplir (150, 150, 150);

box_corner (50, 50, b_height, 0);

rotation(radians(base_angle), 0, 0, 1);

// ARM 1

remplir (150, 0, 150);

box_corner (10, 10, a1, arm1_angle);

// ARM 2

remplir (255, 0, 0);

box_corner (10, 10, a2, arm2_angle);

// SNUDE

remplir (255, 150, 0);

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

popMatrice();

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);

remplir (255, 255, 0);

boîte(20);

popMatrice();

remplir (255, 255, 255, 50);

box(action_box_size, action_box_size, action_box_size);

popMatrice();

}

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

{

rotation(radians(rotation), 1, 0, 0);

translate(0, 0, d/2);

boîte(l, h, d);

translate(0, 0, d/2);

}

touche videAppuyée ()

{

si (clé == 'z')

{

doZ = !doZ;

}

si (clé == 'h')

{

// met tout à zéro

bras2_angle = 0;

bras1_angle = 90;

base_angle = 0;

}

si (clé == 'g')

{

println(degrés(V1));

println(degrés(V5));

}

si (keyCode == UP)

{

z ++;

}

if (keyCode == DOWN)

{

z --;

}

si (clé == 'o')

{

y = 50;

z = 50;

println(q);

println(c, "c");

println(V1, "V1");

println(V2);

println(V3);

println(bras1_angle);

println(V4);

println(V5);

println(bras2_angle);

}

}