自制混合式Delta机器人

2025-04-21

我造了一个云控制的三角机器人来画编码的形状。由于我的绘画水平不高,我使用了伺服电机,Arduino Uno和计算机视觉来跟踪机器人的运动。

为什么混合?

因为它既使用了坚固的连接,也使用了灵活的电缆。

电路原理图

自制混合式Delta机器人 (https://ic.work/) 工控技术 第1张

该机器人的电路由左伺服电机、右伺服电机、地、电源和数据或PWM信号线组成。它们都连接到Arduino Uno原型板上的微控制器。

CAD模型

自制混合式Delta机器人 (https://ic.work/) 工控技术 第2张

我增加了两个伺服电机,附加两个固体链接和链接之间的电缆或螺纹。两个伺服电机都由Arduino Uno R3原型板控制。

我的旧德尔塔机器人

德尔塔机器人所有连接都是可靠的

我之前做过一个三角机器人,所有的连接都是实心的,那个是水平的,但这个是垂直的,有灵活的电缆。

彩色球的使用

自制混合式Delta机器人 (https://ic.work/) 工控技术 第3张

这些球附着在机器人的关节上,这有助于我们的计算机视觉软件轻松区分和跟踪每个关节。计算机视觉检测并在被检测对象周围绘制一个边界框。这有助于识别机器人末端执行器的运动,并删除我们的机器人绘制的形状。计算机视觉稍后也可以用来操纵机器人。

Arduino物联网云

自制混合式Delta机器人 (https://ic.work/) 工控技术 第4张

我还集成了物联网控制,允许我使用Arduino Cloud仪表板上的滑块远程移动机器人。我在arduino云上创建了一个仪表板。在这里,我为每个电机创建了两个滑块。通过改变滑块上的值,各自的电机移动。滑块与电机成正比。我可以在任何地方控制这个机器人。

机器人总操作面积(工作空间)

自制混合式Delta机器人 (https://ic.work/) 工控技术 第5张

这不是机械臂机器人,所以它有一个有限的操作区域或工作空间。工作空间是指机器人末端执行器可以操作或到达的总面积。这里有两个马达;如果它们中的任何一个或两个都达到了极值点,那么这就是机器人的极限。所以我们必须在这些点的范围内工作。

自制混合式Delta机器人 (https://ic.work/) 工控技术 第6张

这条绿色的线是我们机器人的工作空间。在这个区域内,我们可以画任何东西,到达任何点;这一切都归结为我们的软件能力。绘制了机器人的工作空间,并使用逆运动学将形状坐标转换为电机角度。

控制自定义构建Web服务器

自制混合式Delta机器人 (https://ic.work/) 工控技术 第7张

我开发了一个网络界面,用户可以在手机上画一个形状,然后机器人在现实生活中复制这个形状。

自制混合式Delta机器人 (https://ic.work/) 工控技术 第8张

我有一个手机,我会打开网页。我把它画出来。形状的坐标将被发送到计算机上,计算机上运行着一个python web服务器。然后,web服务器将串行地将命令发送到Arduino Uno原型板。微控制器将计算出伺服器的合适角度并将其发送给伺服器。伺服器将移动并绘制相同的形状。

绘制预编程编码形状

自制混合式Delta机器人 (https://ic.work/) 工控技术 第9张

我已经编写了生成这些形状坐标的代码。

自制混合式Delta机器人 (https://ic.work/) 工控技术 第10张

然后将这些坐标转换为两个伺服电机的角度。

自制混合式Delta机器人 (https://ic.work/) 工控技术 第11张

这个过程也被称为逆运动学。

未来的应用

自制混合式Delta机器人 (https://ic.work/) 工控技术 第12张

通过添加第三个电机,它可以变成一个3D delta机器人,能够进行工业应用,如拾取和3D打印任务。


本文编译自hackster.io

文章推荐

相关推荐