Bras robotique de poche MeArm V0.4 : 20 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Le MeArm est un bras robotique de poche. C'est un projet commencé en février 2014, qui a connu un voyage incroyablement rapide jusqu'à son état actuel grâce à son développement ouvert en tant que projet Open Hardware. La version 0.3 a été présentée sur Instructables en avril 2014 et nous l'avons vu construite partout dans le monde, de sa maison au Royaume-Uni aux États-Unis, au Mexique, en Suisse et au Japon pour n'en nommer que quelques-uns.

Cette version est vraiment ancienne, donc si vous en avez une, vous l'avez probablement achetée sur Alibaba, ebay ou même dealbest ! Des millions d'entre eux ont été réalisés sous licence open source. Vous pouvez trouver la dernière version officielle sur Amazon UK

Avant de commencer avec cette instructable, veuillez vérifier votre version

Ce tutoriel est pour la v0.4. Nous avons maintenant une v3.0 disponible sur Amazon UK et des instructions pour la v1.0 ici

Toutes les versions précédentes et celles-ci peuvent être trouvées sur thingiverse.

Ce guide explique comment construire le v0.4. Actuellement, un code est disponible pour l'Arduino, le Raspberry Pi, le Beaglebone Black et l'Espruino.

Étape 1: Rassemblez vos pièces

Le #meArm a été conçu dans un souci d'économie. Il est entendu que les découpeuses au laser ne sont pas les outils les plus courants, mais il y en a plus que jamais ! Vous aurez d'abord besoin d'un ensemble de pièces. Prenez le dxf et utilisez une fraise cnc ou une découpeuse laser. Pour la v0.3, nous avons également demandé à des personnes d'imprimer les pièces en 3D. Si vous obtenez un kit chez nous ou si vous commandez les pièces en acrylique, vous devrez retirer tout le revêtement de protection. Ce n'est pas le travail le plus amusant mais le résultat final est meilleur !

Ensuite, vous aurez besoin de toutes les vis et écrous. Nous utilisons des pièces standard M3 (métrique 3mm). Le nombre de ceux-ci pour construire la dernière version est:

Écrou x 106 mm x 98 mm x 1210 mm x 312 mm x 720 mm x 4 rondelles x 0 (nous les avons retirés car personne ne les a jamais utilisés !!) livres par pouce carré, donc je vais laisser les conversions entre vos mains compétentes (dans le cas des résidents du Libéria ou du Myamar, ignorez le peu sur la lune).

Vous aurez également besoin de 4 servos hobby. Nous avons tendance à utiliser les engrenages en résine 9g. Les engrenages métalliques avec le même encombrement sont meilleurs mais ils sont plus chers.

MeArm est maintenant une opération commerciale (si je me souviens bien) et nous avons des kits complets disponibles ainsi que les composants.

Étape 2: Préparez la base

J'aime bien construire la base en premier, c'est un premier pas un peu ennuyeux. Mais comme l'a dit Mao Tsé-toung, "le voyage vers la construction d'un bras de robot cool commence par une seule étape assez ennuyeuse". Je paraphrase peut-être - mais allons-y, hein?

Les pièces que nous utilisons ici sont:

• Base - la plus grande partie que vous aurez
• Collier - un des quatre fournis
• Support de servo carré - s'insère directement dans le trou de la base
• 4 vis de 20 mm
• 4 x Noix
• 2 vis de 8 mm
• 4 x pieds collants
• 1 x servomoteur

Si vous en avez un des nôtres avec une gravure lisse dessus, vous voudrez le plus haut. C'est le top. Sinon, dans les deux cas, c'est bien. Collez un des quatre pieds collants dans chacun des coins de la base. Ensuite, commencez à insérer les vis de 20 mm dans les trous autour du grand trou carré.

Maintenant, tournez les écrous sur les vis de 20 mm du haut jusqu'à la moitié environ.

Étape 3: ajouter le carré

Ensuite, prenez la partie carrée et placez-la sur les vis de 20 mm, avec le rectangle découpé dans le même sens que la base (comme indiqué sur la photo).

Avec les trous de la partie carrée alignés sur les vis, commencez à serrer les vis, elles devraient commencer à s'auto-tarauder dans les trous de la partie carrée. Une fois que vous les avez tous vissés pour qu'ils affleurent le haut de la partie carrée, nous allons passer à l'étape suivante et serrer les écrous jusqu'à la planche de base, comme indiqué.

Étape 4: Coller le servo

Nous avons trouvé que l'ajout de colliers aux servos était le meilleur moyen de les attacher au bras. C'est une technique que nous utiliserons encore trois fois.

• Enfiler le fil du servo dans le collier
• Alignez la découpe sur le collier avec l'extrémité du servo où le fil se fixe
• Amener le collier sur le bas du servo
• Pousser à la maison pour qu'il soit à plat avec la bride sur le servo

Étape 5: Fixez le collier au carré de la base

Maintenant que vous avez collé votre câble de servo, poussez-le à travers le trou en forme de servo sur la partie carrée.

Insérez les deux vis de 8 mm par le bas pour qu'elles passent à travers les trous du collier avec peu de résistance et s'enfoncent automatiquement dans la partie carrée. Serrez jusqu'à ce que le servo soit fermement maintenu. Ne pas trop serrer!

As-tu cassé le col ? Je vous ai dit de ne pas trop serrer… Mais vous n'êtes pas le premier, nous incluons donc un collier servo de rechange dans le kit. Ne recommencez plus !

Nous allons mettre la base de côté pour un petit moment maintenant.

Étape 6: Construisez le côté gauche

Veuillez faire très attention à ce stade. Nous avons saisi les pièces pour limiter le nombre de configurations erronées possibles à exactement une. Cela s'est avéré utile lors de la fabrication d'un bras plus grand où l'orientation des servos est inversée. Cependant, avec le #meArm standard, vous voudrez une version pour droitier telle que construite ici. De cette façon, tout l'exemple de code fonctionnera !

Les pièces nécessaires ici sont:

• Vis 2x8mm
• Vis 2x12mm
• 2 x écrou
• 1 vis de 6 mm
• 1 x collier
• 1 x partie latérale rectangulaire comme sur la photo
• 1 x bras de montage servo - le plus long des deux que vous avez
• 1 x levier droit - vous en avez trois identiques
• 1 x servomoteur
• 1 x vis servo courte
• 1 x longue vis servo

Étape 7: Collez le servo et fixez-le

Enfilez le servo comme avant et vissez sur la pièce latérale à l'aide des vis de 8 mm.

Faites très attention à l'orientation ici. Notez la direction du fil et la façon dont le servo sort de la pièce latérale.

Enfilez maintenant les vis de 12 mm dans les trous ronds qui restent et placez les écrous sur juste un demi-tour.

Étape 8: Construisez vos premiers leviers

Fixez le palonnier en plastique blanc à la partie du levier de servo (comme illustré) à l'aide de la longue vis de servo. Cela fera ressortir l'arrière de la pièce résultante et sera un peu pointu. Je les coupe une fois que je suis sûr de l'avoir assemblé correctement !

Fixez maintenant le levier long au levier du servo, avec la vis passant par le même côté que le palonnier du servo. C'est votre première pièce mobile. Vous pouvez l'ajuster plus tard, mais il est important que vous puissiez le déplacer avec très peu de force. Vous voulez trouver le bon équilibre entre ne pas vous déplacer latéralement et vous déplacer librement. Chaque force que vous devez surmonter pour déplacer ces articulations représente moins de force pour soulever des objets.

Gardez cela à l'esprit pour toutes vos pièces mobiles. Je te rappellerai en chemin et tu pourras t'adapter à la fin mais c'est important.

Si vous avez du mal à faire bouger le levier même avec la vis desserrée un peu, essayez simplement de déplacer le joint plusieurs fois. Nous avons tendance à les couper pour que les joints soient bien ajustés. Il devrait se détendre avec ce mouvement supplémentaire.

Il est également possible que la vis ait un centre coupé et que le joint soit incliné. Dans ce cas, il suffit de le retirer, de maintenir les pièces ensemble et de revisser. Ces joints vous permettront environ 6 ou 7 cycles de construction et de destruction !

Étape 9: Attachez le levier et trouvez vos limites

Cette partie est également importante. Ils sont tous importants, alors si vous êtes fatigué, faites une pause !

Attachez le levier de servo que vous venez de fabriquer au servo, il va simplement pousser. Ces servos plus petits tourneront à la main, alors tournez-les doucement dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce qu'ils s'arrêtent. Lorsqu'il s'arrête, retirez le bras du servo et remettez-le en place de manière à ce qu'il corresponde à la première image montrée ici.

Mettez la petite vis du servo au milieu et serrez un peu pour qu'elle attrape juste - ne serrez pas trop - pour une raison quelconque, cette vis peut verrouiller le servo et nous ne le voulons pas. Si vous avez configuré votre tableau de commande, cela vaut la peine de tester le mouvement de cette pièce, si cette vis de fixation lie le joint, il est difficile de l'ajuster par la suite.

Lorsque vous avez terminé, tournez le servo dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et il devrait aller jusqu'à ce qu'il est montré dans la dernière image ici. Si ce n'est pas le cas, retirez la vis et répétez l'étape ci-dessus.

Si votre servo clique ici, cela signifie qu'il saute des dents et qu'il peut avoir besoin d'être reconstruit, dans le pire des cas, un engrenage est fissuré, mais les servos sont bon marché, alors remplacez-le simplement. Tous nos servos dans les kits #meArm sont testés de sorte qu'aucun ne cliquera hors de la boîte.

Étape 10: Construisez le côté droit

Ceci, étonnamment, est similaire à la construction de la gauche. Les pièces dont vous aurez besoin sont 2 vis de 8 mm 2 vis de 12 mm 2 x écrou 1 vis de 6 mm 1 x collier 1 x pièce latérale droite 1 x levier long (comme vous venez d'utiliser) 1 x levier central RHS (regardez attentivement l'image !) 1 x servo1 x petite vis servo1 x grande vis servo1 x cornet servo

Enfilez votre collier et attachez-le en notant soigneusement l'orientation. Insérez les vis de 12 mm et tournez les écrous d'un demi-tour.

Fixez le long levier à l'extérieur de la pièce latérale droite avec la vis de 6 mm. C'est une autre partie qui doit bouger. Rappelez-vous bien et lâche, ceux-ci devraient se déplacer dans le plan pour ainsi dire. S'il est raide au début, faites-le avancer et reculer plusieurs fois.

Étape 11: Attachez-vous au servo et définissez les limites

Prenez à nouveau le palonnier en plastique et fixez-le à la longue section médiane. Poussez-le sur le servo et tournez doucement le servo dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Retirez le levier et remettez-le en place pour qu'il corresponde à la première des trois images illustrées du levier ci-joint. Insérez la petite vis (pas trop serrée encore!) Et enroulez-la dans le sens des aiguilles d'une montre pour qu'elle corresponde à la dernière image montrée ici.

Si vous avez configuré votre tableau de commande, cela vaut la peine de tester le mouvement de cette pièce, si cette vis de fixation lie le joint, il est difficile de l'ajuster par la suite.

Étape 12: Rapprocher les côtés et rencontrer le cochon

Maintenant, nous allons joindre les côtés avec les parties centrales et rencontrer l'une de mes pièces préférées personnelles "le Cochon". Le cochon est montré dans la deuxième image ici attaché à un long levier, l'une des itérations de cette partie ressemblait beaucoup à un cochon et le nom m'est resté. C'est tout!

Pièces nécessaires:

• Vis 2x12mm
• 2 x écrou
• 1 vis de 6 mm
• 1 x base de berceau (bit carré)
• 1 x levier central gauche
• 2 x extrémités de berceau
• 1 x "Le Cochon"
• 1 x Section centrale du levier central…
• 1 x long palonnier
• 2 x longues vis servo
• 1 x vis servo courte

Attachez le cochon au levier central gauche, notez comme toujours l'orientation de cette vis ! Cette fois, au moins, les erreurs seront rapidement apparentes.

Encore une fois, vous allez en avoir marre, mais vous voulez un bon mouvement facile de ce levier. Assurez-vous qu'il est dans le plan et qu'il tourne facilement autour de cette vis.

Étape 13: Fixez le cornet servo à la base

Étape courte mais mieux faite maintenant. Utilisez les deux longues vis pour fixer cette corne. Découpes à gauche comme sur la photo.

Si vous associez cela à l'une des pièces latérales et réfléchissez à la façon dont cette corne se fixera à la base, cela vous aidera à bien faire cette pièce. Vous pouvez aussi l'assembler et voir avant de l'attacher pour de vrai, alors essayez-le avant de charger à l'avance.

Étape 14: Rencontrez de vieux amis

Maintenant, nous présentons toutes les pièces que nous avons fabriquées en très peu de temps.

Cette partie est délicate et nécessite vraiment plus de mains que vous n'en avez. Regardez les images et lisez ceci d'abord.

Prenez le LHS assemblé (côté gauche !) en vous assurant que les vis de 12 mm que nous avons fixées plus tôt sont bien enfoncées dans l'insert d'une pièce de berceau d'extrémité de sorte que la découpe soit la plus proche du côté gauche. Serrez cette vis d'un ou deux tours, mais pas complètement.

Faites maintenant la même chose avec l'autre extrémité. Avec les vis desserrées, essayez d'insérer le cochon entre les découpes, il devrait juste s'adapter et tenir, mais en fonction de la coupe et de votre chance, cela pourrait ne pas être le cas, desserrez une vis si vous en avez besoin. Les noix pourraient tomber, et vous pourriez bien me maudire maintenant. Je le mérite. S'il vous plaît, gardez-le ensemble - littéralement et métaphoriquement.

Une fois que vous avez tout cela ensemble et qu'il y a toujours un peu de jeu dans les vis, vous pouvez insérer la base du berceau.

Maintenant serrez mais ne serrez pas trop.

Vérifiez que toutes les pièces ressemblent à ces images.

Étape 15: ajouter le RHS

Maintenant, nous allons amener le RHS à la fête.

À l'aide des deux écrous restants et des deux vis de 12 mm, reliez le levier central sans serrer.

Guidez la base et le LHS que vous venez d'assembler sur les vis et écrous de 12 mm du RHS et serrez le tout (ne pas trop serrer !).

C'est la partie la plus difficile. On dirait qu'il vous reste encore beaucoup de pièces mais c'est surtout la griffe ! Maintenant, pour quelques victoires faciles…

Étape 16: Mariez-vous à la base

Celui-ci est une belle étape facile à suivre!

Poussez votre berceau assemblé sur le servo de base. Tournez complètement dans le sens des aiguilles d'une montre et retirez-le, remettez-le comme indiqué sur la deuxième image ici et placez la petite vis (pas trop serrée !).

Vérifiez qu'il tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et ressemble à la dernière image ici.

Étape 17: Avant-bras gauche et droit

La gauche est super simple. Une partie avec deux vis de 6 mm. Faites ressembler à la deuxième image ici! Considérez à nouveau le mouvement de cette partie, suffisamment serré pour éliminer tout mouvement pas assez serré pour lier l'articulation.

L'avant-bras droit nécessite un espace et vous pouvez enfin utiliser deux de ces 10 mm que vous avez confondus avec les 12 mm depuis une heure ! Si vous n'avez pas encore trois vis de 10 mm, jetez un œil à celles de 12 mm que vous venez d'utiliser, une ou plusieurs d'entre elles sembleront environ 2 mm plus courtes que les autres !

La connexion au levier central à droite va, levier central, levier d'avant-bras, mors triangulaire. A l'arrière, c'est un mors triangulaire, une entretoise, un levier long (celui attaché au RHS d'avant). Rappelez-vous le mouvement facile. Si nécessaire, actionnez les leviers d'avant en arrière plusieurs fois. Maintenant que les choses sont liées ensemble, ce mouvement va vous donner une idée de la façon dont tout s'articule.

Enfin (pour cette étape, ne vous énervez pas !) utilisez le dernier levier long avec une vis de 6 mm à l'intérieur comme indiqué sur la dernière image ici. Je ne vais pas avoir à le répéter, n'est-ce pas ? L'objectif est de se déplacer librement !

Étape 18: La griffe ! (la griffe…)

C'est le début de la fin, vous serez heureux d'entendre!

Maintenant, nous allons utiliser le reste des bits. Sauf:

• 1 x collier (de rechange)
• 1 x entretoise (de rechange)
• Vis 2x8mm
• 1 vis de 10 mm

Trouvez la plus courte des deux parties rectangulaires. C'est un collier spécialisé ! Enfilez ceci comme si vous aviez fait les trois autres (ou quatre si vous en avez cassé un !).

Ensuite, utilisez les parties minces montrées dans les images cinq et six ici. Notez l'orientation. Ceux-ci se glissent sur le côté et feront office de supports. Je trouve cette construction très astucieuse et c'est l'oeuvre de Jack Howard, co-créateur du #meArm.

Maintenant, la plus grande pièce rectangulaire peut être placée sur le bas de la pièce composite que vous venez de créer. Vérifiez l'orientation une dernière fois et attrapez quatre de vos vis de 8 mm restantes et ne les serrez pas trop ! Mais serrez-les. Assurez-vous qu'aucune ne dépasse de la base de la pièce que vous venez de faire.

Étape 19: les mâchoires

Prenez une vis de 6 mm et fixez la mâchoire dentée avec deux trous sur le côté gauche de la griffe. Pour de meilleurs résultats, assurez-vous que ces deux parties sont aussi affleurantes que possible lorsque vous taraudez la vis. Si vous constatez que votre pince se déplace hors du plan, retirez la pièce, maintenez-la à nouveau au ras et coupez le filetage.

Alignez l'autre mâchoire pour qu'elle s'emboîte correctement et fixez-la au ras avec une autre vis de 6 mm.

Testez maintenant le mouvement des mâchoires. Si ce n'est pas gratuit et facile, cela pourrait être les joints comme discuté précédemment, il se peut qu'ils soient hors plan (enlevez et recoupez le filetage) ou il se peut que les vis de 8 mm que nous avons utilisées pour la pince touchent juste l'arrière des engrenages, desserrez-les d'une touche.

Ensuite, nous allons faire la liaison pour connecter le servo et les mâchoires ensemble. Attachez votre corne restante au levier de connexion du servo court. Ensuite, connectez-le à la petite pièce de liaison minuscule. Cela aurait dû être votre dernière vis de 6 mm.

Maintenant, avec les 12 derniers mm, vous devez le pousser à travers la minuscule pièce de liaison, ajouter deux entretoises et éventuellement les rondelles que nous incluons et les fixer au trou de rechange de la mâchoire gauche.

J'ai tendance à laisser cela non connecté au servo jusqu'à ce que j'aie le contrôle du microcontrôleur et que je puisse décider où se trouve la position de fermeture.

Étape 20: La dernière étape

Il ne reste plus qu'à attacher la griffe au reste du robot ! Utilisez deux vis de 8 mm dans le pivot de la griffe et les 10 derniers mm avec une entretoise pour fixer le poignet. Les vis de 8 mm entrent normalement en contact avec le haut et le bas de la pince avant de trouver le trou dans les pièces d'espacement, vous pouvez faciliter cela en desserrant légèrement les vis sur la pince du servo.

Il est maintenant temps de le connecter à votre manette préférée ! Les liens sont sur la première page de l'instructable vers le code disponible et les guides de connexion sont avec chacun. Là où vous pouvez utiliser 6V pour les servos, ce volt supplémentaire vaut un peu de couple.

Une fois connecté, vous devrez peut-être apporter des ajustements précis à la construction, vous avez probablement trop serré les pièces et devrez leur donner un peu de mou.

J'espère que vous avez apprécié cette version Open Source ! J'ai hâte de voir vos #meArms en action !