DIY রোবট আর্ম 6 অক্ষ (স্টেপার মোটর সহ): 9 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

এক বছরেরও বেশি সময় ধরে অধ্যয়ন, প্রোটোটাইপ এবং বিভিন্ন ব্যর্থতার পরে আমি স্টেপার মোটর দ্বারা নিয়ন্ত্রিত 6 ডিগ্রি স্বাধীনতা সহ একটি লোহা / অ্যালুমিনিয়াম রোবট তৈরি করতে পেরেছি।

সবচেয়ে কঠিন অংশটি ছিল নকশা কারণ আমি তিনটি মৌলিক উদ্দেশ্য অর্জন করতে চেয়েছিলাম:

• কম আদায় খরচ
• সামান্য সরঞ্জাম এমনকি সহজ সমাবেশ
• সরানোর সময় ভাল নির্ভুলতা

আমি রাইনোর সাথে 3D মডেলটি বেশ কয়েকবার ডিজাইন করেছি (আমার মতে) একটি ভাল আপস যা 3 প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

আমি একজন প্রকৌশলী নই এবং এই প্রকল্পের আগে আমার রোবটিক্সে কোন অভিজ্ঞতা ছিল না তাই আমার চেয়ে অভিজ্ঞ একজন ব্যক্তি আমি যা করেছি তাতে নকশা ত্রুটি খুঁজে পেতে পারে কিন্তু আমি এখনও বলতে পারি যে আমি চূড়ান্ত ফলাফলে সন্তুষ্ট।

সরবরাহ

আরো তথ্যের জন্য আমার ব্যক্তিগত ব্লগে যান

ধাপ 1: CAD ডিজাইন

চূড়ান্ত মডেলে আসার আগে আমি বিভিন্ন ট্রান্সমিশন সিস্টেমের সাথে কমপক্ষে 8 টি ভিন্ন প্রোটোটাইপ ডিজাইন করেছি কিন্তু কেউ উপরে বর্ণিত 3 টি প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারেনি।

তৈরি করা সমস্ত প্রোটোটাইপগুলির যান্ত্রিক সমাধানগুলি একত্রিত করা (এবং কিছু আপোষ গ্রহণ করা) চূড়ান্ত মডেলটি বেরিয়ে আসে। আমি CAD এর সামনে কাটানো ঘন্টাগুলি গণনা করিনি কিন্তু আমি আপনাকে আশ্বস্ত করতে পারি যে তারা সত্যিই অনেক ছিল।

নকশা পর্যায়ে মনে রাখা একটি দিক হল যে রোবটের কব্জির শেষে যোগ করা এক গ্রামও বেসে মোটরগুলির টর্ক প্রতিরোধের ব্যয়ে গুণিত হয় এবং তাই আরো ওজন যোগ করা হয় এবং যত বেশি মোটর থাকে প্রচেষ্টা সহ্য করার জন্য গণনা করা আবশ্যক।

ইঞ্জিনগুলিকে চাপ সহ্য করতে "সাহায্য" করার জন্য আমি 250N এবং 150N এর গ্যাস পিস্টন প্রয়োগ করেছি।

আমি লেজার-কাটা লোহার প্লেট (C40) এবং 2, 3, 5, 10 মিমি পর্যন্ত পুরুত্বের অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে রোবট তৈরি করে খরচ কমানোর কথা ভেবেছিলাম; লেজার কাটিং 3D মেটাল মিলিংয়ের তুলনায় অনেক সস্তা।

প্রতিটি পৃথক উপাদান ডিজাইন করার পর, আমি.dxf এ টুকরোগুলির আকার তৈরি করে কাটিং সেন্টারে পাঠিয়েছি। বাকি সব উপাদান আমি নিজেই লেদ এ তৈরি করেছি।

পদক্ষেপ 2: প্রস্তুতি এবং সমাবেশ

অবশেষে আমার হাত নোংরা করার সময় এসেছে (এটাই আমি সবচেয়ে ভাল করি)…

টুকরো তৈরির কাজ, গর্তের ম্যানুয়াল ফাইলিং, জয়েন্ট, থ্রেড এবং হাবের বাঁক তৈরির জন্য নির্মাণ পর্বটি অনেক ঘন্টা কাজ করে নিয়েছে। মাত্র কয়েকটি কাজের সরঞ্জামগুলির সাথে কাজ করতে সক্ষম হওয়ার জন্য প্রতিটি একক উপাদান ডিজাইন করার সত্যতা আমাকে কোনও বড় চমক বা যান্ত্রিক সমস্যা না করার দিকে পরিচালিত করেছে।

সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল তাড়াতাড়ি কাজ শেষ করা নয় বরং সতর্কতা অবলম্বন করা এবং প্রকল্পের প্রতিটি লাইন অনুসরণ করা, এই পর্যায়ে উন্নতি করা কখনই ভাল ফলাফলের দিকে পরিচালিত করে না।

ভারসাম্যপূর্ণ আসনগুলি উপলব্ধি করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ প্রতিটি যৌথ তাদের উপর নির্ভর করে এবং এমনকি কয়েক শতাংশের একটি ছোট খেলা প্রকল্পের সাফল্যের সাথে আপস করতে পারে।

আমি নিজেকে পিনগুলি পুনরায় করতে দেখেছি কারণ লেদ দিয়ে আমি বেয়ারিং হোল থেকে প্রায় 5 সেন্ট ছোট করেছি এবং যখন আমি এটি মাউন্ট করার চেষ্টা করেছি তখন খেলাটি মারাত্মকভাবে স্পষ্ট ছিল।

আমি সব টুকরা প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত সরঞ্জামগুলি হল:

• ড্রিল প্রেস
• গ্রাইন্ডার / ড্রেমেল
• গ্রাইন্ডস্টোন
• ম্যানুয়াল ফাইল
• লেদ
• ইংরেজি কী

আমি বুঝতে পারি যে প্রত্যেকের বাড়িতে লেদ থাকতে পারে না এবং এই ক্ষেত্রে টুকরোগুলি একটি বিশেষ কেন্দ্রে কমিশন করা প্রয়োজন।

আমি টুকরোগুলোকে লেজার কাটার জন্য একটু বেশি পরিমাণে জয়েন্ট দিয়ে ডিজাইন করেছিলাম যাতে সেগুলো হাত দিয়ে নিখুঁত করতে পারে কারণ লেজার যতই সুনির্দিষ্ট হোক না কেন, এটি একটি শঙ্কু কাটা তৈরি করে এবং এটি বিবেচনা করা অপরিহার্য।

অংশগুলির মধ্যে একটি খুব সুনির্দিষ্ট কাপলিং তৈরি করার জন্য আমি প্রতিটি জয়েন্টটি হাত দিয়ে ফাইল দিয়ে কাজ করছি।

এমনকি ভারবহন আসনগুলির ছিদ্রগুলি আমি ছোট করেছিলাম এবং তারপরে ড্রিমেল এবং অনেক (কিন্তু সত্যিই অনেক) ধৈর্যের সাথে তাদের হাতে পুনরায় নামকরণ করেছি।

ড্রিল টিপে আমি হাতে তৈরি করা সমস্ত থ্রেড টিপছি কারণ যন্ত্র এবং টুকরার মধ্যে সর্বাধিক লম্ব পাওয়া যায়। প্রতিটি টুকরো প্রস্তুত করার পর সত্যের দীর্ঘ প্রতীক্ষিত মুহূর্ত এসে গেছে, পুরো রোবটের সমাবেশ। আমি অবাক হয়েছি যে প্রতিটি টুকরা সঠিক সহনশীলতার সাথে অন্যটির সাথে হুবহু মিলে যায়।

রোবট এখন সব একত্রিত

অন্য কিছু করার আগে, ইঞ্জিনগুলি সঠিকভাবে ডিজাইন করা হয়েছে কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য আমি কিছু মুভমেন্ট টেস্ট করতে পছন্দ করি, যদি আমি ইঞ্জিনগুলির মধ্যে কোন সমস্যা খুঁজে পাই, বিশেষ করে তাদের টর্কিং টর্কে, আমি প্রকল্পের একটি ভাল অংশ আবার করতে বাধ্য হব।

তাই 6 টি ইঞ্জিন মাউন্ট করার পরে আমি ভারী রোবটটিকে আমার অ্যাটিক ল্যাবে নিয়ে গেলাম যাতে এটি প্রথম পরীক্ষায় জমা দিতে পারে।

ধাপ 3: প্রথম গতি পরীক্ষা

রোবটের যান্ত্রিক অংশটি সম্পন্ন করার পর আমি দ্রুত ইলেকট্রনিক্স একত্রিত করেছিলাম এবং mot টি মোটরের কেবলগুলি সংযুক্ত করেছিলাম। পরীক্ষার ফলাফল খুবই ইতিবাচক ছিল, জয়েন্টগুলো ভালোভাবে নড়াচড়া করে এবং পূর্বনির্ধারিত কোণে, আমি সহজেই সমাধান করা কয়েকটি সমস্যা আবিষ্কার করেছি ।

প্রথম সমস্যাটি যৌথ নং সম্পর্কিত। 3 যা সর্বাধিক এক্সটেনশনে বেল্টকে খুব বেশি ওভারলোড করে এবং কখনও কখনও পদক্ষেপের ক্ষতি করে। এই সমস্যার সমাধান আমাকে বিভিন্ন যুক্তির দিকে নিয়ে গেছে যা আমরা পরবর্তী ধাপে দেখব।

দ্বিতীয় সমস্যাটি যৌথ নং সম্পর্কিত। 4, বেল্ট টর্সনের সমাধান খুব নির্ভরযোগ্য ছিল না এবং সমস্যা তৈরি করেছিল। এদিকে রোবটের লোহার অংশগুলো মরিচের ছোট ছোট বিন্দু তৈরি করতে শুরু করেছিল তাই সমস্যাগুলি সমাধান করার সুযোগের সাথে আমি এটি আঁকার সুযোগও নিয়েছিলাম।

ধাপ 4: পেইন্টিং এবং পুনরায় একত্রিত করা

আমি বিশেষ করে পেইন্টিং পর্ব পছন্দ করি না কিন্তু এই ক্ষেত্রে আমি এটা করতে বাধ্য কারণ আমি এটা কম ভালোবাসি।

লোহার উপর আমি প্রথমে একটি প্রাইমার রাখি যা লাল ফ্লু পেইন্টের পটভূমি হিসাবে কাজ করে।

ধাপ 5: বাগ ফিক্স N.1

পরীক্ষার ফলাফলের পর আমাকে রোবটের নির্ভুলতা উন্নত করার জন্য কিছু পরিবর্তন করতে হয়েছিল। প্রথম পরিবর্তনটি বিশেষত যৌথ # 3 এর সাথে সম্পর্কিত যখন এটি সবচেয়ে প্রতিকূল অবস্থায় ছিল যখন বেল্টের অত্যধিক ট্র্যাকশন ছিল এবং ফলস্বরূপ ইঞ্জিনটি সর্বদা নীচে ছিল চাপ সমাধানটি ছিল ঘূর্ণনের দিকের বিপরীতে বল প্রয়োগ করে সাহায্য করা।

আমি আবার সব কিছু না করে সেরা সমাধান কি হতে পারে তা ভেবে সারা রাত কাটিয়েছি। প্রাথমিকভাবে আমি একটি বড় টর্সন স্প্রিং প্রয়োগ করার কথা ভেবেছিলাম কিন্তু অনলাইনে দেখছি আমি সন্তোষজনক কিছু পাইনি তাই আমি একটি গ্যাস পিস্টন বেছে নিয়েছি (যেহেতু আমি ইতিমধ্যেই যৌথ # 2 এর জন্য ডিজাইন করেছি), কিন্তু আমাকে এখনও সিদ্ধান্ত নিতে হয়েছিল যে এটি কোথায় রাখব কারণ আমি যথেষ্ট জায়গা ছিল না।

নান্দনিকতার বিষয়ে কিছুটা হাল ছেড়ে দিয়ে, আমি সিদ্ধান্ত নিলাম যে পিস্টন রাখার সেরা জায়গাটি পাশে ছিল।

আমি পিস্টনের প্রয়োজনীয় শক্তির উপর হিসাব করেছিলাম যেখানে এটি বল প্রয়োগ করতে হয়েছিল এবং তারপর আমি ইবেতে 150 এন পিস্টন লম্বা 340 মিমি অর্ডার দিয়েছিলাম তারপর আমি এটিকে ঠিক করতে সক্ষম হওয়ার জন্য নতুন সমর্থনগুলি ডিজাইন করেছি।

ধাপ 6: বাগ ফিক্স N.2

দ্বিতীয় পরিবর্তনটি যৌথ নং সম্পর্কিত। 4 যেখানে প্রথমে আমি বাঁকানো বেল্ট দিয়ে ট্রান্সমিশন করার পরিকল্পনা করেছিলাম কিন্তু আমি বুঝতে পেরেছিলাম যে স্থানগুলি হ্রাস পেয়েছে এবং বেল্টটি আশানুরূপ কাজ করে নি।

আমি কাঁধের নকশা করে পুরো জয়েন্টটিকে পুরোপুরি পুনরায় করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি যাতে মোটরটি তাদের সাথে সমান্তরাল দিক থেকে গ্রহণ করা যায়। এই নতুন পরিবর্তনের সাথে এখন বেল্টটি সঠিকভাবে কাজ করে এবং এটিকে টেনশন করাও সহজ কারণ আমি বেল্টকে সহজেই টান দেওয়ার জন্য একটি কী সিস্টেম ডিজাইন করেছি।

ধাপ 7: ইলেকট্রনিক্স

মোটর কন্ট্রোল ইলেকট্রনিক্স একই যা একটি ক্লাসিক 3-অক্ষ সিএনসির জন্য ব্যবহৃত হয় এই পার্থক্যটির সাথে যে আরও 3 ড্রাইভার এবং 3 টি মোটর পরিচালনার জন্য রয়েছে। মোটরগুলিকে কত ডিগ্রী ঘুরাতে হবে সে সম্পর্কে নির্দেশনা পাওয়ার জন্য যাতে জয়েন্টটি কাঙ্ক্ষিত অবস্থানে না পৌঁছায়।

ইলেকট্রনিক্স তৈরির অংশগুলি হল:

• আরডুইনো মেগা
• n 6 ড্রাইভার DM542T
• n 4 Relè
• n 1 24V পাওয়ার সাপ্লাই
• n 2 সোলেনয়েড ভালভ (বায়ুসংক্রান্ত বাতা জন্য)

আরডুইনোতে আমি স্কেচ লোড করেছি যা একই সাথে মোটরগুলির গতিবিধি যেমন ত্বরণ, হ্রাস, গতি, পদক্ষেপ এবং সর্বাধিক সীমাবদ্ধতা পরিচালনা করে এবং সিরিয়াল (ইউএসবি) এর মাধ্যমে চালানো কমান্ড গ্রহণের জন্য প্রোগ্রাম করা হয়।

পেশাদার মোশন কন্ট্রোলারগুলির তুলনায় যা কয়েক হাজার ইউরো পর্যন্ত খরচ করতে পারে, Arduino তার নিজের ছোট উপায়ে নিজেকে খুব স্পষ্টভাবে খুব জটিল অপারেশন রক্ষা করে যেমন এটি পরিচালনা করতে সক্ষম নয় যেমন উদাহরণস্বরূপ মাল্টিথ্রেড দরকারী বিশেষ করে যখন আপনাকে একই সাথে একাধিক ইঞ্জিন পরিচালনা করতে হবে ।

ধাপ 8: সফ্টওয়্যার বিবেচনা

প্রতিটি রোবটের নিজস্ব আকৃতি এবং চলাচলের বিভিন্ন কোণ এবং তাদের প্রত্যেকের জন্য কিনেমেটিক্স আলাদা। এই মুহুর্তে পরীক্ষা চালানোর জন্য আমি ক্রিস অ্যানিনের সফটওয়্যার ব্যবহার করছি (www.anninrobotics.com) কিন্তু তার রোবটের জন্য লিখিত গণিত আমার কাজের সাথে পুরোপুরি খাপ খায় না আসলে কাজের ক্ষেত্রের কিছু এলাকায় আমি পৌঁছাতে পারি না তাদের কারণ কোণগুলির গণনা সম্পূর্ণ নয়।

অ্যানিনের সফটওয়্যারটি এখন পরীক্ষা -নিরীক্ষার জন্য ঠিক আছে, কিন্তু আমার নিজের সফটওয়্যার লেখার কথা ভাবতে হবে যা আমার রোবটের পদার্থবিজ্ঞানের সাথে ১০০% মানানসই। আমি ইতিমধ্যে ব্লেন্ডার ব্যবহার করে কিছু পরীক্ষা করা শুরু করেছি এবং মোশন কন্ট্রোলারের পাইথন অংশ লেখা এবং এটি একটি ভাল সমাধান বলে মনে হচ্ছে, বিকাশের কিছু দিক আছে কিন্তু এই কম্বো (ব্লেন্ডার + পাইথন) বাস্তবায়ন করা খুব সহজ, বিশেষ করে এটি সহজ আপনার সামনে রোবট না রেখে চলাচলের পরিকল্পনা এবং অনুকরণ করা।

ধাপ 9: বায়ুসংক্রান্ত বাতা

রোবটের কাছে বস্তু নিতে সক্ষম হওয়ার জন্য আমি এটি একটি বায়ুসংক্রান্ত বাতা দিয়ে সজ্জিত করেছি।

ব্যক্তিগতভাবে আমি servos সঙ্গে প্লেয়ার পছন্দ করি না, তারা আমাকে সীল উপর খুব বেশি আত্মবিশ্বাস দেয় না তাই আমি ভেবেছিলাম যে একটি বায়ুসংক্রান্ত pincer বিশেষভাবে চাপ সামঞ্জস্য সব চাহিদা পূরণ করতে পারে।

বর্গাকার অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইলের সাথে আমি ছোট বস্তু এবং বড় বস্তু উভয়ই নিতে ক্ল্যাম্প পরিবর্তন করেছি।

পরে, যখন আমি সময় পাই, আমি প্রকল্প সম্পর্কে সমস্ত তথ্য সংগ্রহ করব যাতে আমি এটি ডাউনলোড করতে পারি।

আমি আশা করি আপনি এই নির্দেশযোগ্য উপভোগ করেছেন।