Plateforme 6DOF Stewart : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

La plate-forme 6DOF Stewart est une plate-forme robotique qui peut s'articuler en 6 degrés de liberté. Généralement construit avec 6 actionneurs linéaires, cette mini version réduite utilise 6 servos pour simuler le mouvement d'actionnement linéaire. Il y a les trois mouvements linéaires x, y, z (latéral, longitudinal et vertical) et les trois rotations tangage, roulis et lacet.

Les plates-formes Stewart sont couramment utilisées pour des applications telles que les simulateurs de vol, la technologie des machines-outils, la technologie des grues, la recherche sous-marine, le sauvetage air-mer, les taureaux mécaniques, le positionnement des antennes paraboliques, les télescopes et la chirurgie orthopédique.

Cette version de la plate-forme Stewart est contrôlée avec un microcontrôleur Arduino Uno et alimentée par une alimentation 5v.

Les matériaux nécessaires:

6 servomoteurs

Acrylique ou bois

1 Arduino Uno

1 planche à pain

Plusieurs condensateurs

6 boutons poussoirs

1 module manette

12 joints à rotule et 6 axes filetés

6 pièces détachées

Étape 1: Conception de fichiers CAO

Commencez à mesurer le support de montage du servo et l'œillet en caoutchouc pour enfiler les fils, et faites des trous légèrement plus gros sur un polygone hexagonal. Ajoutez des trous de montage pour les entretoises si nécessaire. N'oubliez pas de laisser un espacement approprié afin que les servos ne se poussent pas les uns contre les autres lorsqu'ils sont montés. Le résultat final (illustré ci-dessus) doit s'adapter parfaitement au servomoteur et ne doit pas nécessiter d'entretoises pour maintenir la structure ensemble. Imprimez 4 exemplaires du fichier, 2 sans trous pour l'œillet en caoutchouc. Imprimez également une copie de la forme hexagonale, réduite à 70%, mais sans les trous pour les servomoteurs, ce sera la plaque supérieure.

Vous pouvez découper au laser ou imprimer en 3D ces fichiers, mais ajustez les épaisseurs de matériaux de manière appropriée afin que 2 feuilles correspondent parfaitement à la hauteur du support de montage des servos.

J'ai utilisé Adobe Illustrator pour ce projet.

Étape 2: Assemblage

Commencez par prendre en sandwich les servomoteurs entre les feuilles d'acrylique que nous avons imprimées lors de la dernière étape. faites attention à enfiler les fils à travers et regroupez les fils soigneusement pour plus tard. Ensuite, collez/collez à chaud/montez les entretoises courtes sur la plaque supérieure en acrylique sur les bords courts du polygone hexagonal, comme indiqué ci-dessus. N'oubliez pas d'ajouter un peu d'espacement entre les entretoises.

Assemblez les rotules, gardez à l'esprit qu'elles doivent avoir la même longueur. Fixez les rotules aux palonniers fournis avec le servomoteur à l'aide de vis autotaraudeuses, utilisez un espacement approprié pour que les rotules aient une liberté totale. Montré ci-dessus.

Enfin, fixez l'autre côté du mécanisme de la rotule aux entretoises sur l'acrylique avec des vis normales incluses dans l'emballage de la rotule. Ensuite, ajoutez les palonniers aux servos afin qu'ils forment un angle de 90 degrés vers l'intérieur lorsque le servo est en position zéro, ajustez les rotules et les palonniers en conséquence. Vous pouvez utiliser un téléphone pour voir si la plate-forme est de niveau, illustré ci-dessus.

Étape 3: Électronique

Commencez par attacher les fils de liaison aux fils des servos, j'aime utiliser la couleur correspondante pour qu'ils soient plus nets. Connectez le 5v et GND à la planche à pain, et la broche de signal (pwn) à l'Arduino Uno dans les broches 3, 5, 6, 9, 10, 11. Ajoutez des boutons-poussoirs à la planche à pain, avec un fil à 5v, une résistance à GND de l'autre côté, et un fil de signal allant à une broche numérique sur l'Arduino. Ceux-ci contrôleront les commandes définies pour la plate-forme. Continuez en branchant un module joystick, 5v et GND à la maquette, les sorties X et Y aux entrées analogiques. Il s'agit de la commande principale du joystick pour la plate-forme.

Dénudez un câble USB, en prenant les fils d'alimentation et GND et en les connectant à des câbles de démarrage, qui se connectent aux broches d'alimentation de la planche à pain. Cette clé USB alimentera le système à partir d'une banque d'alimentation. Ajoutez des condensateurs assortis à la multiprise sur la planche à pain, gardez à l'esprit les broches positives et négatives. Ces condensateurs aident les servos à fonctionner car ils tirent beaucoup de courant, et les condensateurs se chargeront et émettront des impulsions pour aider cela.

Étape 4: Programmation

Je n'entrerai pas en profondeur sur l'aspect programmation de ce projet car les possibilités sont infinies, mais vous devriez commencer par déplacer les bras de servo et comprendre comment articuler la plate-forme, puis régler les servos dans différentes positions via l'Arduino pour découvrir davantage les moyens de contrôler la plate-forme.

Étape 5: Félicitations

Vous venez de construire votre plateforme stewart ! Bonne chance! Les possibilités sont infinies!