घर पर स्वयं करें हैंड मैनिपुलेटर। औद्योगिक रोबोट मैनिपुलेटर: मैं सब कुछ कर सकता हूं और मैं सब कुछ कर सकता हूं। सामग्री और उपकरण

म्युनिसिपल राज्य-वित्तपोषित संगठन

अतिरिक्त शिक्षा"स्टेशन युवा तकनीशियन»

कमेंस्क शख्तिंस्की शहर

क्षेत्रीय प्रतियोगिता का नगर निगम चरण

"तीसरी सहस्राब्दी के लिए डॉन के युवा डिजाइनर"

अनुभाग "रोबोटिक्स"

« Arduino मैनिपुलेटर आर्म"

अतिरिक्त शिक्षा शिक्षक

एमबीयू दो "स्युट"

परिचय 3

अनुसंधान एवं विश्लेषण 4

विनिर्माण इकाइयों के चरण और मैनिपुलेटर को असेंबल करना 6

सामग्री एवं उपकरण 6
मैनिपुलेटर के यांत्रिक घटक 7
इलेक्ट्रॉनिक भरनाजोड़-तोड़ करनेवाला 9

निष्कर्ष 11

सूचना के स्रोत 12

परिशिष्ट 13

परिचय

रोबोटिक मैनिपुलेटर एक त्रि-आयामी मशीन है जिसमें जीवित प्राणी के स्थान के अनुरूप तीन आयाम होते हैं। व्यापक अर्थ में, जोड़-तोड़ करने वाले को इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है तकनीकी प्रणाली, किसी व्यक्ति की जगह लेने या उसके कार्य में सहायता करने में सक्षम विभिन्न कार्य.

वर्तमान में रोबोटिक्स का विकास आगे नहीं बल्कि समय से आगे चल रहा है। अकेले 21वीं सदी के पहले 10 वर्षों में, 10 लाख से अधिक रोबोटों का आविष्कार और कार्यान्वयन किया गया। लेकिन सबसे दिलचस्प बात यह है कि इस क्षेत्र में विकास न केवल बड़े निगमों की टीमों, वैज्ञानिकों और पेशेवर इंजीनियरों के समूहों द्वारा किया जा सकता है, बल्कि दुनिया भर के सामान्य स्कूली बच्चों द्वारा भी किया जा सकता है।

स्कूल में रोबोटिक्स का अध्ययन करने के लिए कई परिसर विकसित किए गए हैं। उनमें से सबसे प्रसिद्ध हैं:

रोबोटिस बायोलॉइड;

लेगो माइंडस्टॉर्म;

Arduino।

Arduino कंस्ट्रक्टर रोबोट बिल्डरों के लिए बहुत रुचि रखते हैं। Arduino बोर्ड एक रेडियो कंस्ट्रक्टर हैं, जो बहुत सरल हैं, लेकिन वायरिंग भाषा (वास्तव में C++) में बहुत तेज़ प्रोग्रामिंग और कार्यान्वयन के लिए पर्याप्त कार्यात्मक हैं। तकनीकी विचार.

लेकिन जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, अधिक से अधिक व्यवहारिक महत्वयह नई पीढ़ी के युवा पेशेवरों का काम है जिसे हासिल किया जा रहा है।

बच्चों को प्रोग्रामिंग सिखाना हमेशा प्रासंगिक रहेगा, क्योंकि रोबोटिक्स का तेजी से विकास, सबसे पहले, विकास से जुड़ा है सूचना प्रौद्योगिकीऔर संचार के साधन.

प्रोजेक्ट का लक्ष्य मैनिपुलेटर आर्म पर आधारित एक शैक्षिक रेडियो-कन्स्ट्रक्टर बनाना है, जो बच्चों को खेल-खेल में Arduino वातावरण में प्रोग्रामिंग सिखा सके। अधिक से अधिक बच्चों को रोबोटिक्स में डिज़ाइन गतिविधियों से परिचित होने का अवसर प्रदान करना।

परियोजना के उद्देश्यों:

एक शिक्षण शाखा का विकास और निर्माण करें - एक जोड़-तोड़ करने वाला न्यूनतम लागतऐसे फंड जो विदेशी समकक्षों से कमतर नहीं हैं;

मैनिपुलेटर तंत्र के रूप में सर्वो का उपयोग करें;

Arduino UNO R 3 रेडियो किट का उपयोग करके मैनिपुलेटर तंत्र को नियंत्रित करें;

सर्वो के आनुपातिक नियंत्रण के लिए Arduino प्रोग्रामिंग वातावरण में एक प्रोग्राम विकसित करें।

हमारे प्रोजेक्ट के निर्धारित लक्ष्य और उद्देश्यों को प्राप्त करने के लिए, मौजूदा मैनिपुलेटर्स के प्रकार, इस विषय पर तकनीकी साहित्य और Arduino हार्डवेयर और कंप्यूटिंग प्लेटफ़ॉर्म का अध्ययन करना आवश्यक है।

अनुसंधान और विश्लेषण

अध्ययन।

औद्योगिक मैनिपुलेटर - मोटर और नियंत्रण कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया उत्पादन प्रक्रिया, अर्थात। स्वचालित उपकरण, जिसमें एक मैनिपुलेटर और एक पुन: प्रोग्राम करने योग्य नियंत्रण उपकरण शामिल है जो नियंत्रण क्रियाएं उत्पन्न करता है जो आवश्यक आंदोलनों को निर्दिष्ट करता है कार्यकारी निकायजोड़-तोड़ करनेवाला. इसका उपयोग उत्पादन वस्तुओं को स्थानांतरित करने और विभिन्न तकनीकी संचालन करने के लिए किया जाता है।

के बारे में
बूमिंग कंस्ट्रक्टर - मैनिपुलेटर एक रोबोटिक भुजा से सुसज्जित है जो संपीड़ित और अशुद्ध करता है। इसकी मदद से आप रिमोट से कंट्रोल करके शतरंज खेल सकते हैं। आप बिजनेस कार्ड बांटने के लिए रोबोटिक हाथ का भी उपयोग कर सकते हैं। गतिविधियों में शामिल हैं: कलाई 120°, कोहनी 300°, मूल घुमाव 270°, मूल गति 180°। खिलौना बहुत अच्छा और उपयोगी है, लेकिन इसकी कीमत लगभग 17,200 रूबल है।

"यूआर्म" प्रोजेक्ट के लिए धन्यवाद, कोई भी अपने स्वयं के डेस्कटॉप मिनी-रोबोट को असेंबल कर सकता है। "यूआर्म" एक 4-अक्ष मैनिपुलेटर है, जो औद्योगिक रोबोट "एबीबी पैलेटपैक आईआरबी460" का एक लघु संस्करण है। मैनिपुलेटर एक एटमेल माइक्रोप्रोसेसर और सर्वोमोटर्स के एक सेट से लैस है। कुल लागतआवश्यक भाग - 12959 रूबल। यूआर्म प्रोजेक्ट के लिए कम से कम बुनियादी प्रोग्रामिंग कौशल और लेगो निर्माण के अनुभव की आवश्यकता होती है। मिनी रोबोट को कई कार्यों के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है: खेलने से लेकर संगीत के उपकरण, कुछ जटिल प्रोग्राम लोड करने से पहले। वर्तमान में, iOS और Android के लिए एप्लिकेशन विकसित किए जा रहे हैं, जो आपको स्मार्टफोन से "uArm" को नियंत्रित करने की अनुमति देगा।

मैनिपुलेटर्स "यूआर्म"

अधिकांश मौजूदा मैनिपुलेटर्स में सीधे जोड़ों में मोटर लगाना शामिल है। यह डिज़ाइन में सरल है, लेकिन इससे पता चलता है कि इंजनों को न केवल पेलोड, बल्कि अन्य इंजनों को भी उठाना होगा।

विश्लेषण।

हमने किकस्टार्टर वेबसाइट पर प्रस्तुत मैनिपुलेटर को आधार के रूप में लिया, जिसे "यूआर्म" कहा जाता था। इस डिज़ाइन का लाभ यह है कि ग्रिपर रखने का प्लेटफ़ॉर्म हमेशा समानांतर स्थित होता है कार्य स्थल की सतह. भारी इंजन आधार पर स्थित होते हैं, बलों को छड़ों के माध्यम से प्रेषित किया जाता है। परिणामस्वरूप, मैनिपुलेटर के पास तीन सर्वो (स्वतंत्रता की तीन डिग्री) होते हैं, जो उपकरण को सभी तीन अक्षों के साथ 90 डिग्री तक स्थानांतरित करने की अनुमति देते हैं।

उन्होंने मैनिपुलेटर के गतिशील हिस्सों में बीयरिंग स्थापित करने का निर्णय लिया। मैनिपुलेटर के इस डिज़ाइन में वर्तमान में बिक्री पर मौजूद कई मॉडलों की तुलना में बहुत सारे फायदे हैं: कुल मिलाकर, मैनिपुलेटर 11 बीयरिंगों का उपयोग करता है: 3 मिमी शाफ्ट के लिए 10 टुकड़े और 30 मिमी शाफ्ट के लिए एक।

मैनिपुलेटर आर्म की विशेषताएं:

ऊंचाई: 300 मिमी.

कार्य क्षेत्र(हाथ पूरी तरह फैलाकर): आधार के चारों ओर 140 मिमी से 300 मिमी

हाथ की लंबाई पर अधिकतम भार क्षमता: 200 ग्राम

वर्तमान खपत, अब और नहीं: 1ए

इकट्ठा करना आसान है. यह सुनिश्चित करने पर बहुत ध्यान दिया गया कि मैनिपुलेटर की असेंबली का ऐसा क्रम हो, जिसमें सभी भागों को पेंच करना बेहद सुविधाजनक हो। बेस में शक्तिशाली सर्वो ड्राइव इकाइयों के लिए यह विशेष रूप से कठिन था।

परिवर्तनीय प्रतिरोधों का उपयोग करके नियंत्रण प्राप्त किया जाता है, आनुपातिक नियंत्रण. आप परमाणु वैज्ञानिकों और फिल्म "अवतार" के बड़े रोबोट के नायक की तरह एक पेंटोग्राफ-प्रकार का नियंत्रण डिज़ाइन कर सकते हैं; इसे माउस से भी नियंत्रित किया जा सकता है, और कोड उदाहरणों का उपयोग करके आप अपने स्वयं के आंदोलन एल्गोरिदम बना सकते हैं।

परियोजना का खुलापन. कोई भी अपने स्वयं के उपकरण (सक्शन कप या पेंसिल क्लिप) बना सकता है और कार्य को पूरा करने के लिए आवश्यक प्रोग्राम (स्केच) को नियंत्रक में लोड कर सकता है।

घटकों के निर्माण और मैनिपुलेटर को असेंबल करने के चरण

सामग्री और उपकरण

मैनिपुलेटर आर्म बनाने के लिए, 3 मिमी और 5 मिमी की मोटाई वाले एक मिश्रित पैनल का उपयोग किया गया था। यह एक ऐसी सामग्री है जिसमें दो एल्यूमीनियम शीट होती हैं, 0.21 मिमी मोटी, एक थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर परत से जुड़ी हुई, अच्छी कठोरता वाली, हल्की होती है और प्रक्रिया में आसान होती है। इंटरनेट पर मैनिपुलेटर की डाउनलोड की गई तस्वीरों को इंकस्केप कंप्यूटर प्रोग्राम (वेक्टर ग्राफिक्स एडिटर) द्वारा संसाधित किया गया था। मैनिपुलेटर आर्म के चित्र ऑटोकैड प्रोग्राम (एक त्रि-आयामी कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन और ड्राइंग सिस्टम) में तैयार किए गए थे।

मैनिपुलेटर के लिए तैयार हिस्से।

मैनिपुलेटर बेस के तैयार हिस्से।

मैनिपुलेटर की यांत्रिक सामग्री

मैनिपुलेटर के आधार के लिए MG-995 सर्वो का उपयोग किया गया था। ये धातु गियर और बॉल बेयरिंग के साथ डिजिटल सर्वो हैं; वे 4.8 किग्रा/सेमी का बल, सटीक स्थिति और स्वीकार्य गति प्रदान करते हैं। एक सर्वो ड्राइव का वजन 55.0 ग्राम है, आयाम 40.7 x 19.7 x 42.9 मिमी, आपूर्ति वोल्टेज 4.8 से 7.2 वोल्ट तक।

MG-90S सर्वो का उपयोग हाथ को पकड़ने और घुमाने के लिए किया जाता था। ये मेटल गियर और आउटपुट शाफ्ट पर बॉल बेयरिंग के साथ डिजिटल सर्वो भी हैं; वे 1.8 किग्रा/सेमी का बल और सटीक स्थिति नियंत्रण प्रदान करते हैं। एक सर्वो ड्राइव का वजन 13.4 ग्राम है, आयाम 22.8 x 12.2 x 28.5 मिमी, आपूर्ति वोल्टेज 4.8 से 6.0 वोल्ट तक।

सर्वो ड्राइव MG-995 सर्वो ड्राइव MG90S

बांह के आधार के घूर्णन को सुविधाजनक बनाने के लिए 30x55x13 मापने वाले एक असर का उपयोग किया जाता है - एक भार के साथ एक मैनिपुलेटर।

बियरिंग स्थापना. घूमने वाली डिवाइस असेंबली.

बांह का आधार - मैनिपुलेटर असेंबली।

ग्रिपर को असेंबल करने के लिए पुर्जे। ग्रिपर असेंबली.

मैनिपुलेटर की इलेक्ट्रॉनिक फिलिंग

वहां एक है ओपन प्रोजेक्ट, जिसे Arduino कहा जाता है। इस परियोजना का आधार एक बुनियादी हार्डवेयर मॉड्यूल और एक प्रोग्राम है जिसमें आप एक विशेष भाषा में नियंत्रक के लिए कोड लिख सकते हैं, और जो आपको इस मॉड्यूल को कनेक्ट करने और प्रोग्राम करने की अनुमति देता है।

मैनिपुलेटर के साथ काम करने के लिए, हमने एक Arduino UNO R 3 बोर्ड और सर्वो को जोड़ने के लिए एक संगत विस्तार बोर्ड का उपयोग किया। इसमें सर्वो को पावर देने के लिए 5 वोल्ट का स्टेबलाइजर, सर्वो को जोड़ने के लिए पीएलएस संपर्क और वेरिएबल रेसिस्टर्स को जोड़ने के लिए एक कनेक्टर स्थापित किया गया है। बिजली की आपूर्ति 9V, 3A ब्लॉक से की जाती है।

Arduino नियंत्रक बोर्डयूएनओ आर 3.

योजनाबद्ध आरेख Arduino नियंत्रक बोर्ड के लिए एक्सटेंशनयूएनओ आर 3 सौंपे गए कार्यों को ध्यान में रखते हुए विकसित किया गया था।

नियंत्रक के लिए विस्तार बोर्ड का योजनाबद्ध आरेख।

नियंत्रक के लिए विस्तार बोर्ड.

हम Arduino UNO R 3 बोर्ड को USB A-B केबल का उपयोग करके कंप्यूटर से कनेक्ट करते हैं, प्रोग्रामिंग वातावरण में आवश्यक सेटिंग्स सेट करते हैं, और Arduino लाइब्रेरीज़ का उपयोग करके सर्वो के संचालन के लिए एक प्रोग्राम (स्केच) बनाते हैं। हम स्केच को संकलित (जाँच) करते हैं, फिर उसे नियंत्रक में लोड करते हैं। साथ विस्तार में जानकारी Arduino वातावरण में काम करने के बारे में वेबसाइट http://edurobots.ru/category/uroki/ (शुरुआती लोगों के लिए Arduino। पाठ) पर पाया जा सकता है।

एक स्केच के साथ प्रोग्राम विंडो।

निष्कर्ष

मैनिपुलेटर का यह मॉडल सरल "डक्रोबोट" निर्माण सेट की तुलना में इसकी कम लागत से अलग है, जो 2 आंदोलन करता है और 1,102 रूबल या लेगो "पुलिस स्टेशन" निर्माण सेट की लागत देता है, जिसकी लागत 8,429 रूबल है। हमारा कंस्ट्रक्टर 5 मूवमेंट करता है और इसकी लागत 2384 रूबल है।

	अवयव एवं सामग्री	मात्रा
	सर्वो ड्राइव MG-995
	सर्वो ड्राइव MG90S
	बियरिंग 30x55x13
	बियरिंग 3x8x3
	M3x27 पीतल महिला-महिला स्टैंड
	लक्ष्य के साथ M3x10 पेंच। एच/डब्ल्यू के तहत
	समग्र पैनलआकार 0.6m2
	Arduino UNO R 3 नियंत्रक बोर्ड
	परिवर्तनीय प्रतिरोधक 100 kom.

कम लागत ने मैनिपुलेटर आर्म के लिए एक तकनीकी कंस्ट्रक्टर के विकास में योगदान दिया, जिसके एक उदाहरण ने मैनिपुलेटर के संचालन के सिद्धांत और चंचल तरीके से सौंपे गए कार्यों के कार्यान्वयन को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया।

Arduino प्रोग्रामिंग वातावरण में संचालन के सिद्धांत ने परीक्षणों में खुद को साबित किया है। प्रोग्रामिंग को खेल-खेल में प्रबंधित करने और सिखाने का यह तरीका न केवल संभव है, बल्कि प्रभावी भी है।

स्केच के साथ प्रारंभिक फ़ाइल, आधिकारिक Arduino वेबसाइट से ली गई और प्रोग्रामिंग वातावरण में डीबग की गई, सही सुनिश्चित करती है और विश्वसनीय संचालनजोड़-तोड़ करनेवाला.

भविष्य में मैं महँगे सर्वो को त्याग कर उपयोग करना चाहता हूँ स्टेपर मोटर्स, इस प्रकार, यह काफी सटीक और सुचारू रूप से चलेगा।

मैनिपुलेटर को ब्लूटूथ रेडियो चैनल के माध्यम से पेंटोग्राफ का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है।

सूत्रों की जानकारी

गोलोलोबोव एन.वी. स्कूली बच्चों के लिए Arduino प्रोजेक्ट के बारे में। मास्को. 2011.

कर्ट ई. डी. टी. वोल्कोव द्वारा रूसी में अनुवाद के साथ माइक्रोकंट्रोलर्स का परिचय। 2012.

बेलोव ए.वी. एवीआर माइक्रोकंट्रोलर पर डिवाइस डेवलपर्स के लिए स्व-निर्देश मैनुअल। विज्ञान और प्रौद्योगिकी, सेंट पीटर्सबर्ग, 2008।

http://www.customelectronics.ru/robo-ruka-sborka-mehaniki/ क्रॉलर-माउंटेड मैनिपुलेटर।

http://robocraft.ru/blog/electronics/660.html ब्लूटूथ के माध्यम से मैनिपुलेटर।

http://robocraft.ru/blog/mechanics/583.html लेख और वीडियो का लिंक।

http://edurobots.ru/category/uroki/ शुरुआती लोगों के लिए Arduino।

आवेदन

मैनिपुलेटर बेस ड्राइंग

बूम और मैनिपुलेटर पकड़ का चित्रण।

हम रेंजफाइंडर का उपयोग करके एक रोबोटिक मैनिपुलेटर बना रहे हैं और बैकलाइटिंग लागू कर रहे हैं।

हम ऐक्रेलिक से आधार काट देंगे। हम मोटर के रूप में सर्वो ड्राइव का उपयोग करते हैं।

रोबोटिक मैनिपुलेटर प्रोजेक्ट का सामान्य विवरण

परियोजना 6 सर्वो मोटर्स का उपयोग करती है। यांत्रिक भाग के लिए, ऐक्रेलिक 2 मिमी मोटी का उपयोग किया गया था। डिस्को बॉल का आधार एक तिपाई के रूप में काम आया (मोटरों में से एक अंदर लगा हुआ है)। एक अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर और 10 मिमी एलईडी का भी उपयोग किया जाता है।

रोबोट को नियंत्रित करने के लिए एक Arduino पावर बोर्ड का उपयोग किया जाता है। विद्युत स्रोत स्वयं कंप्यूटर विद्युत आपूर्ति है।

यह परियोजना रोबोटिक भुजा के विकास के लिए व्यापक स्पष्टीकरण प्रदान करती है। विकसित डिज़ाइन की बिजली आपूर्ति के मुद्दों पर अलग से विचार किया जाता है।

मैनिपुलेटर प्रोजेक्ट के लिए मुख्य घटक

आइए विकास शुरू करें. आपको चाहिये होगा:

6 सर्वोमोटर्स (मैंने 2 मॉडल mg946, 2 mg995, 2 फ़ुटुबा s3003 का उपयोग किया (mg995/mg946 में फ़ुटुबा s3003 की तुलना में बेहतर विशेषताएं हैं, लेकिन बाद वाले बहुत सस्ते हैं);
ऐक्रेलिक 2 मिलीमीटर मोटा (और एक छोटा टुकड़ा 4 मिमी मोटा);
अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर hc-sr04;
एलईडी 10 मिमी (रंग - आपके विवेक पर);
तिपाई (आधार के रूप में प्रयुक्त);
एल्युमीनियम ग्रिप (कीमत लगभग 10-15 डॉलर)।

ड्राइविंग के लिए:

वेतन अरुडिनो यूनो(प्रोजेक्ट एक होममेड बोर्ड का उपयोग करता है, जो पूरी तरह से Arduino के समान है);
पावर बोर्ड (आपको इसे स्वयं बनाना होगा, हम इस मुद्दे पर बाद में लौटेंगे, इस पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है);
बिजली की आपूर्ति (इस मामले में, एक कंप्यूटर बिजली की आपूर्ति का उपयोग किया जाता है);
आपके मैनिपुलेटर की प्रोग्रामिंग के लिए एक कंप्यूटर (यदि आप प्रोग्रामिंग के लिए Arduino का उपयोग करते हैं, तो Arduino IDE)

बेशक, आपको केबल और कुछ की आवश्यकता होगी बुनियादी उपकरणजैसे पेचकस वगैरह. अब हम डिज़ाइन की ओर आगे बढ़ सकते हैं।

यांत्रिक संयोजन

मैनिपुलेटर के यांत्रिक भाग को विकसित करना शुरू करने से पहले, यह ध्यान देने योग्य है कि मेरे पास चित्र नहीं हैं। सभी गांठें "घुटने पर" बनाई गईं। लेकिन सिद्धांत बहुत सरल है. आपके पास दो ऐक्रेलिक लिंक हैं, जिनके बीच आपको सर्वो मोटर्स स्थापित करने की आवश्यकता है। और अन्य दो लिंक. इंजन स्थापित करने के लिए भी. खैर, हड़पना ही। ऐसी ग्रिप खरीदने का सबसे आसान तरीका इंटरनेट है। लगभग हर चीज़ को स्क्रू का उपयोग करके स्थापित किया गया है।

पहले भाग की लंबाई लगभग 19 सेमी है; दूसरा - लगभग 17.5; सामने वाले लिंक की लंबाई लगभग 5.5 सेमी है। अपने प्रोजेक्ट के आयामों के अनुसार शेष आयामों का चयन करें। सिद्धांत रूप में, शेष नोड्स के आकार इतने महत्वपूर्ण नहीं हैं।

यांत्रिक भुजा को आधार पर 180 डिग्री का घूर्णन कोण प्रदान करना चाहिए। इसलिए हमें नीचे एक सर्वो मोटर लगानी होगी। ऐसे में इसे उसी डिस्को बॉल में स्थापित किया जाता है। आपके मामले में, यह कोई भी उपयुक्त बॉक्स हो सकता है। इस सर्वो मोटर पर रोबोट लगा हुआ है। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, आप एक अतिरिक्त धातु निकला हुआ किनारा रिंग स्थापित कर सकते हैं। आप इसके बिना काम कर सकते हैं.

अल्ट्रासोनिक सेंसर स्थापित करने के लिए 2 मिमी मोटी ऐक्रेलिक का उपयोग किया जाता है। आप ठीक नीचे एक LED लगा सकते हैं.

इस तरह के मैनिपुलेटर का निर्माण कैसे किया जाए, इसके बारे में विस्तार से बताना मुश्किल है। बहुत कुछ उन घटकों और हिस्सों पर निर्भर करता है जो आपके स्टॉक में हैं या खरीदे गए हैं। उदाहरण के लिए, यदि आपके सर्वो के आयाम भिन्न हैं, तो ऐक्रेलिक आर्मेचर लिंक भी बदल जाएंगे। यदि आयाम बदलते हैं, तो मैनिपुलेटर का अंशांकन भी भिन्न होगा।

मैनिपुलेटर के यांत्रिक भाग का विकास पूरा करने के बाद आपको निश्चित रूप से सर्वो मोटर केबल का विस्तार करना होगा। इन उद्देश्यों के लिए, इस परियोजना में इंटरनेट केबल से तारों का उपयोग किया गया। यह सब देखने के लिए, आलसी न हों और अपने Arduino बोर्ड, शील्ड या पावर स्रोत के आउटपुट के आधार पर, विस्तारित केबलों के मुक्त सिरों पर एडाप्टर स्थापित करें - महिला या पुरुष।

यांत्रिक भाग को इकट्ठा करने के बाद, हम अपने मैनिपुलेटर के "दिमाग" पर आगे बढ़ सकते हैं।

मैनिपुलेटर पकड़

ग्रिप स्थापित करने के लिए आपको एक सर्वो मोटर और कुछ स्क्रू की आवश्यकता होगी।

तो वास्तव में क्या करने की जरूरत है.

सर्वो से रॉकर लें और इसे तब तक छोटा करें जब तक यह आपकी पकड़ में फिट न हो जाए। इसके बाद दो छोटे स्क्रू कस लें.

सर्वो को स्थापित करने के बाद, इसे सबसे बायीं ओर मोड़ें और ग्रिपर के जबड़ों को दबाएँ।

अब आप सर्वो को 4 बोल्ट के साथ स्थापित कर सकते हैं। साथ ही, सुनिश्चित करें कि इंजन अभी भी सबसे बायीं ओर है और ग्रिपर के जबड़े बंद हैं।

आप सर्वो ड्राइव को Arduino बोर्ड से कनेक्ट कर सकते हैं और ग्रिपर की कार्यक्षमता की जांच कर सकते हैं।

कृपया ध्यान दें कि यदि बोल्ट/स्क्रू को अधिक कस दिया जाए तो ग्रिपर संचालन में समस्याएँ उत्पन्न हो सकती हैं।

सूचक में प्रकाश जोड़ना

आप अपने प्रोजेक्ट में प्रकाश व्यवस्था जोड़कर उसे चमका सकते हैं। इसके लिए एलईडी का इस्तेमाल किया गया। यह करना आसान है और अंधेरे में बहुत प्रभावशाली दिखता है।

एलईडी लगाने का स्थान आपकी रचनात्मकता और कल्पना पर निर्भर करता है।

विद्युत नक़्शा

चमक को मैन्युअल रूप से समायोजित करने के लिए आप प्रतिरोधक R1 के बजाय 100 kOhm पोटेंशियोमीटर का उपयोग कर सकते हैं। 118 ओम प्रतिरोधों का उपयोग प्रतिरोध R2 के रूप में किया गया था।

उपयोग किए गए मुख्य घटकों की सूची:

R1 - 100 kOhm अवरोधक
आर2 - 118 ओम अवरोधक
ट्रांजिस्टर bc547
फोटोरेसिस्टर
7 एल.ई.डी
बदलना
Arduino बोर्ड से कनेक्शन

एक Arduino बोर्ड का उपयोग माइक्रोकंट्रोलर के रूप में किया गया था। उपयोग की गई बिजली आपूर्ति एक बिजली आपूर्ति थी निजी कंप्यूटर. मल्टीमीटर को लाल और काले केबल से कनेक्ट करने पर, आपको 5 वोल्ट (जो सर्वो मोटर्स और अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर के लिए उपयोग किए जाते हैं) दिखाई देंगे। पीला और काला आपको 12 वोल्ट देगा (Arduino के लिए)। हम सर्वोमोटर्स के लिए 5 कनेक्टर बनाते हैं, समानांतर में हम सकारात्मक को 5 वी से जोड़ते हैं, और नकारात्मक को जमीन से जोड़ते हैं। दूरी सेंसर के साथ भी ऐसा ही है।

इसके बाद, शेष कनेक्टर्स (प्रत्येक सर्वो से एक और रेंजफाइंडर से दो) को उस बोर्ड से कनेक्ट करें जिसे हमने सोल्डर किया था और Arduino। साथ ही, भविष्य में प्रोग्राम में आपके द्वारा उपयोग किए गए पिनों को सही ढंग से इंगित करना न भूलें।

इसके अलावा, पावर बोर्ड पर एक पावर एलईडी संकेतक स्थापित किया गया था। इसे लागू करना आसान है. इसके अतिरिक्त 5V और जमीन के बीच 100 ओम अवरोधक का उपयोग किया गया था।

रोबोट पर 10 मिमी एलईडी भी Arduino से जुड़ी है। एक 100 ओम अवरोधक पिन 13 से एलईडी के सकारात्मक पैर तक जाता है। नकारात्मक - ज़मीन पर। आप इसे प्रोग्राम में अक्षम कर सकते हैं.

6 सर्वो मोटरों के लिए, 6 कनेक्टर का उपयोग किया जाता है, क्योंकि नीचे दी गई 2 सर्वो मोटरें समान नियंत्रण सिग्नल का उपयोग करती हैं। संबंधित कंडक्टर एक पिन से जुड़े और जुड़े हुए हैं।

मैं दोहराता हूं कि पर्सनल कंप्यूटर से बिजली की आपूर्ति का उपयोग बिजली आपूर्ति के रूप में किया जाता है। या, बेशक, आप एक अलग बिजली आपूर्ति खरीद सकते हैं। लेकिन इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि हमारे पास 6 ड्राइव हैं, जिनमें से प्रत्येक लगभग 2 ए की खपत कर सकता है, इतनी शक्तिशाली बिजली आपूर्ति सस्ती नहीं होगी।

कृपया ध्यान दें कि सर्वो के कनेक्टर Arduino के PWM आउटपुट से जुड़े हुए हैं। बोर्ड पर प्रत्येक ऐसे पिन के पास होता है प्रतीक~. एक अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर को पिन 6, 7 से जोड़ा जा सकता है। एक एलईडी को पिन 13 और जमीन से जोड़ा जा सकता है। ये सभी पिन हैं जिनकी हमें आवश्यकता है।

अब हम Arduino प्रोग्रामिंग की ओर आगे बढ़ सकते हैं।

बोर्ड को USB के माध्यम से अपने कंप्यूटर से कनेक्ट करने से पहले, सुनिश्चित करें कि आपने बिजली बंद कर दी है। जब आप प्रोग्राम का परीक्षण करें, तो अपने रोबोटिक हाथ की बिजली भी बंद कर दें। यदि बिजली बंद नहीं की जाती है, तो Arduino को USB से 5 वोल्ट और बिजली आपूर्ति से 12 वोल्ट प्राप्त होंगे। तदनुसार, यूएसबी से बिजली पावर स्रोत में स्थानांतरित हो जाएगी और यह थोड़ा "ढीला" हो जाएगा।

वायरिंग आरेख से पता चलता है कि सर्वो को नियंत्रित करने के लिए पोटेंशियोमीटर जोड़े गए हैं। पोटेंशियोमीटर वैकल्पिक हैं, लेकिन उपरोक्त कोड उनके बिना काम नहीं करेगा। पोटेंशियोमीटर को पिन 0,1,2,3 और 4 से जोड़ा जा सकता है।

प्रोग्रामिंग और पहला लॉन्च

नियंत्रण के लिए 5 पोटेंशियोमीटर का उपयोग किया जाता है (आप इसे 1 पोटेंशियोमीटर और दो जॉयस्टिक से पूरी तरह से बदल सकते हैं)। पोटेंशियोमीटर के साथ कनेक्शन आरेख पिछले भाग में दिखाया गया है। Arduino स्केच यहाँ है।

नीचे रोबोटिक भुजा के क्रियाशील होने के कई वीडियो हैं। उम्मीद है आपको मज़ा आएगा।

उपरोक्त वीडियो आयुध के नवीनतम संशोधनों को दर्शाता है। मुझे डिज़ाइन को थोड़ा बदलना पड़ा और कुछ हिस्सों को बदलना पड़ा। यह पता चला कि फ़ुटुबा एस3003 सर्वो कमज़ोर थे। उनका उपयोग केवल हाथ पकड़ने या मोड़ने के लिए किया जाने लगा। इसलिए उन्होंने mg995 स्थापित किया। खैर, mg946 आम तौर पर एक उत्कृष्ट विकल्प होगा।

नियंत्रण कार्यक्रम और इसके लिए स्पष्टीकरण

// ड्राइव को वेरिएबल रेसिस्टर्स - पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है।

इंट पोटपिन = 0; // पोटेंशियोमीटर को जोड़ने के लिए एनालॉग पिन

इंट वैल; // एनालॉग पिन से डेटा पढ़ने के लिए वैरिएबल

myservo1.attach(3);

myservo2.अटैच(5);

myservo3.attach(9);

myservo4.attach(10);

myservo5.अटैच(11);

पिनमोड (एलईडी, आउटपुट);

( //सर्वो 1 एनालॉग पिन 0

वैल = एनालॉग रीड (पोटपिन); // पोटेंशियोमीटर मान पढ़ता है (मान 0 और 1023 के बीच)

// सर्वो के साथ उपयोग के लिए परिणामी मान को मापता है (0 से 180 तक की सीमा में मान प्राप्त करना)

myservo1.write(वैल); // सर्वो को परिकलित मान के अनुसार स्थिति में लाता है

विलंब(15); // सर्वोमोटर के निर्दिष्ट स्थिति तक पहुंचने की प्रतीक्षा करता है

वैल = एनालॉग रीड (पोटपिन 1); // एनालॉग पिन 1 पर सर्वो 2

वैल = मानचित्र(वैल, 0, 1023, 0, 179);

myservo2.write(वैल);

वैल = एनालॉग रीड (पोटपिन 2); // एनालॉग पिन 2 पर सर्वो 3

वैल = मानचित्र(वैल, 0, 1023, 0, 179);

myservo3.write(वैल);

वैल = एनालॉगरीड(पोटपिन3); // एनालॉग पिन 3 पर सर्वो 4

वैल = मानचित्र(वैल, 0, 1023, 0, 179);

myservo4.write(वैल);

वैल = एनालॉगरीड(पोटपिन4); //सर्वा 5 एनालॉग पिन 4 पर

वैल = मानचित्र(वैल, 0, 1023, 0, 179);

myservo5.write(वैल);

अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर का उपयोग करके स्केच बनाएं

यह संभवतः परियोजना के सबसे प्रभावशाली हिस्सों में से एक है। मैनिपुलेटर पर एक दूरी सेंसर स्थापित किया गया है, जो आसपास की बाधाओं पर प्रतिक्रिया करता है।

कोड की मूल व्याख्याएँ नीचे प्रस्तुत की गई हैं

#ट्रिगपिन 7 को परिभाषित करें

कोड का निम्नलिखित भाग:

हमने सभी 5 सिग्नलों को नाम दिए हैं (6 ड्राइव के लिए) (कुछ भी हो सकते हैं)

अगले:

सीरियल.शुरू(9600);

पिनमोड(ट्रिगपिन, आउटपुट);

पिनमोड (इकोपिन, इनपुट);

पिनमोड (एलईडी, आउटपुट);

myservo1.attach(3);

myservo2.अटैच(5);

myservo3.attach(9);

myservo4.attach(10);

myservo5.अटैच(11);

हम Arduino बोर्ड को बताते हैं जिससे एलईडी, सर्वो मोटर्स और डिस्टेंस सेंसर जुड़े हुए हैं। यहां कुछ भी बदलने की जरूरत नहीं है.

शून्य स्थिति1())(

डिजिटलराइट (एलईडी, हाई);

myservo2.writeMicroSeconds(1300);

myservo4.writeMicroSeconds(800);

myservo5.writeMicroSeconds(1000);

यहां कुछ चीजें हैं जिन्हें आप बदल सकते हैं। मैंने एक स्थिति निर्धारित की और इसे स्थिति1 कहा। इसका उपयोग भविष्य के कार्यक्रम में किया जाएगा। यदि आप अलग-अलग गति प्रदान करना चाहते हैं, तो कोष्ठक में मानों को 0 से 3000 तक बदलें।

इसके बाद:

शून्य स्थिति2())(

डिजिटलराइट (एलईडी, कम);

myservo2.writeMicroSeconds(1200);

myservo3.writeMicroSeconds(1300);

myservo4.writeMicroSeconds(1400);

myservo5.writeMicroSeconds(2200);

पिछले भाग के समान, केवल इस मामले में यह स्थिति 2 है। उसी सिद्धांत का उपयोग करके, आप आंदोलन के लिए नए स्थान जोड़ सकते हैं।

लंबी अवधि, दूरी;

डिजिटलराइट(ट्रिगपिन, लो);

विलंबमाइक्रोसेकंड(2);

डिजिटलराइट(ट्रिगपिन, हाई);

विलंबमाइक्रोसेकंड(10);

डिजिटलराइट(ट्रिगपिन, लो);

अवधि = पल्सइन (इकोपिन, हाई);

दूरी = (अवधि/2)/29.1;

अब प्रोग्राम का मुख्य कोड काम करना शुरू करता है। आपको इसे नहीं बदलना चाहिए. उपरोक्त पंक्तियों का मुख्य कार्य दूरी सेंसर को कॉन्फ़िगर करना है।

इसके बाद:

यदि (दूरी<= 30) {

यदि (दूरी< 10) {

myservo5.writeMicroSeconds(2200); //खुला पकड़ने वाला

myservo5.writeMicroSeconds(1000); // ग्रैबर को बंद करें

अब आप अल्ट्रासोनिक सेंसर द्वारा मापी गई दूरी के आधार पर नई गतिविधियाँ जोड़ सकते हैं।

अगर(दूरी<=30){ // данная строка обеспечивает переход в position1, если расстояние меньше 30 см.

स्थिति1(); //अनिवार्य रूप से कोष्ठक के बीच आप जो भी निर्दिष्ट करेंगे, भुजा वही काम करेगी ( )

अन्यथा( // यदि दूरी 30 सेमी से अधिक है, तो स्थिति 2 पर जाएं

स्थिति()2 // पिछली पंक्ति के समान

आप कोड में दूरी बदल सकते हैं और जो चाहें कर सकते हैं।

कोड की अंतिम पंक्तियाँ

यदि (दूरी > 30 || दूरी<= 0){

Serial.println('सीमा से बाहर'); // सीरियल मॉनिटर में एक संदेश आउटपुट करें कि हम निर्दिष्ट सीमा से आगे चले गए हैं

सीरियल.प्रिंट(दूरी);

सीरियल.प्रिंटएलएन('सेमी'); //दूरी सेंटीमीटर में

विलंब(500); //विलंब 0.5 सेकंड

बेशक, आप यहां हर चीज़ को मिलीमीटर, मीटर में बदल सकते हैं, प्रदर्शित संदेश को बदल सकते हैं, आदि। आप थोड़ी देरी के साथ खेल सकते हैं।

बस इतना ही। आनंद लें, अपने स्वयं के मैनिपुलेटर्स को अपग्रेड करें, विचार और परिणाम साझा करें!

Arduino प्लेटफ़ॉर्म पर इस रोबोट की विशेषताओं में से, कोई इसके डिज़ाइन की जटिलता को नोट कर सकता है। रोबोटिक भुजा में कई लीवर होते हैं जो इसे केवल 4 सर्वो मोटर्स का उपयोग करके सभी अक्षों के साथ चलने, विभिन्न चीजों को पकड़ने और स्थानांतरित करने की अनुमति देते हैं। ऐसे रोबोट को अपने हाथों से इकट्ठा करके, आप निश्चित रूप से इस डिवाइस की क्षमताओं और सुखद उपस्थिति से अपने दोस्तों और प्रियजनों को आश्चर्यचकित करने में सक्षम होंगे! याद रखें कि प्रोग्रामिंग के लिए आप हमेशा हमारे ग्राफिकल वातावरण रोबोटऑन स्टूडियो का उपयोग कर सकते हैं!

यदि आपका कोई प्रश्न या टिप्पणी है, तो हम हमेशा संपर्क में हैं! अपने परिणाम बनाएं और पोस्ट करें!

ख़ासियतें:

अपने हाथों से एक रोबोटिक भुजा को इकट्ठा करने के लिए, आपको काफी कुछ घटकों की आवश्यकता होगी। मुख्य भाग पर 3डी मुद्रित भाग हैं, उनमें से लगभग 18 हैं (स्लाइड को प्रिंट करना आवश्यक नहीं है)। यदि आपने अपनी ज़रूरत की हर चीज़ डाउनलोड और प्रिंट की है, तो आपको बोल्ट, नट और इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता होगी:

5 एम4 20 मिमी बोल्ट, 1 x 40 मिमी और एंटी-ट्विस्ट सुरक्षा के साथ मैचिंग नट
6 एम3 10 मिमी बोल्ट, 1 x 20 मिमी और संबंधित नट
कनेक्टिंग तारों या ढाल के साथ ब्रेडबोर्ड
अरुडिनो नैनो
4 सर्वो मोटर्स एसजी 90

आवास को इकट्ठा करने के बाद, यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि यह स्वतंत्र रूप से चल सके। यदि रोबोआर्म के प्रमुख घटक कठिनाई से चलते हैं, तो सर्वो मोटर्स लोड का सामना करने में सक्षम नहीं हो सकते हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स को असेंबल करते समय, आपको यह याद रखना चाहिए कि कनेक्शन की पूरी तरह से जांच करने के बाद सर्किट को पावर से कनेक्ट करना बेहतर है। एसजी 90 सर्वो ड्राइव को नुकसान से बचाने के लिए, जब तक आवश्यक न हो, आपको मोटर को हाथ से चालू करने की आवश्यकता नहीं है। यदि आपको एसजी 90 विकसित करने की आवश्यकता है, तो आपको मोटर शाफ्ट को विभिन्न दिशाओं में सुचारू रूप से स्थानांतरित करने की आवश्यकता है।

विशेषताएँ:

कम संख्या में और एक ही प्रकार की मोटरों की उपस्थिति के कारण सरल प्रोग्रामिंग
कुछ सर्वो के लिए मृत क्षेत्रों की उपस्थिति
रोजमर्रा की जिंदगी में रोबोट की व्यापक प्रयोज्यता
दिलचस्प इंजीनियरिंग कार्य
3D प्रिंटर का उपयोग करने की आवश्यकता

सबसे पहले, सामान्य मुद्दों पर चर्चा की जाएगी, फिर परिणाम की तकनीकी विशेषताओं, विवरण और अंत में असेंबली प्रक्रिया पर चर्चा की जाएगी।

सामान्य तौर पर और सामान्य तौर पर

इस उपकरण को समग्र रूप से बनाने में कोई कठिनाई नहीं होनी चाहिए। केवल यांत्रिक आंदोलनों की संभावनाओं पर सावधानीपूर्वक विचार करना आवश्यक होगा, जिसे भौतिक दृष्टिकोण से लागू करना काफी कठिन होगा, ताकि जोड़-तोड़ करने वाला हाथ उसे सौंपे गए कार्यों को पूरा कर सके।

परिणाम की तकनीकी विशेषताएँ

क्रमशः 228/380/160 मिलीमीटर की लंबाई/ऊंचाई/चौड़ाई मापदंडों वाले एक नमूने पर विचार किया जाएगा। अपने हाथों से बनाए गए मैनिपुलेटर का वजन लगभग 1 किलोग्राम होगा। नियंत्रण के लिए एक वायर्ड रिमोट कंट्रोल का उपयोग किया जाता है। यदि आपके पास अनुभव है तो असेंबली का अनुमानित समय लगभग 6-8 घंटे है। यदि यह नहीं है, तो मैनिपुलेटर आर्म को असेंबल करने में दिन, सप्ताह और मिलीभगत से महीनों भी लग सकते हैं। ऐसे में आपको अपने हित के लिए ही इसे अपने हाथों से करना चाहिए। घटकों को स्थानांतरित करने के लिए, कम्यूटेटर मोटर्स का उपयोग किया जाता है। पर्याप्त प्रयास से आप एक ऐसा उपकरण बना सकते हैं जो 360 डिग्री घूमेगा। इसके अलावा, काम में आसानी के लिए, सोल्डरिंग आयरन और सोल्डर जैसे मानक उपकरणों के अलावा, आपको स्टॉक करना होगा:

लंबी नाक सरौता।
साइड कटर.
फिलिप्स पेचकस।
4 डी प्रकार की बैटरी।

रिमोट कंट्रोल को बटन और एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके कार्यान्वित किया जा सकता है। यदि आप रिमोट वायरलेस कंट्रोल बनाना चाहते हैं, तो आपको मैनिपुलेटर हैंड में एक एक्शन कंट्रोल तत्व की भी आवश्यकता होगी। अतिरिक्त के रूप में, केवल उपकरणों (कैपेसिटर, प्रतिरोधक, ट्रांजिस्टर) की आवश्यकता होगी जो सर्किट को स्थिर करने और सही समय पर इसके माध्यम से आवश्यक परिमाण का प्रवाह प्रसारित करने की अनुमति देगा।

छोटे भाग

क्रांतियों की संख्या को नियंत्रित करने के लिए, आप एडाप्टर पहियों का उपयोग कर सकते हैं। वे जोड़-तोड़ करने वाले के हाथ की गति को सुचारू बना देंगे।

यह सुनिश्चित करना भी आवश्यक है कि तार इसकी गति को जटिल न करें। उन्हें संरचना के अंदर रखना इष्टतम होगा। आप सब कुछ बाहर से कर सकते हैं; इस दृष्टिकोण से समय की बचत होगी, लेकिन संभावित रूप से व्यक्तिगत घटकों या संपूर्ण डिवाइस को स्थानांतरित करने में कठिनाइयाँ हो सकती हैं। और अब: मैनिपुलेटर कैसे बनाएं?

सामान्य तौर पर विधानसभा

आइए अब सीधे मैनिपुलेटर आर्म बनाने के लिए आगे बढ़ें। चलिए नींव से शुरू करते हैं। यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि उपकरण को सभी दिशाओं में घुमाया जा सके। एक अच्छा समाधान यह होगा कि इसे डिस्क प्लेटफ़ॉर्म पर रखा जाए, जो एकल मोटर द्वारा संचालित हो। ताकि यह दोनों दिशाओं में घूम सके, इसके दो विकल्प हैं:

दो इंजनों की स्थापना. उनमें से प्रत्येक एक विशिष्ट दिशा में मोड़ने के लिए जिम्मेदार होगा। जब एक काम कर रहा होता है तो दूसरा आराम कर रहा होता है।
एक सर्किट के साथ एक मोटर स्थापित करना जो इसे दोनों दिशाओं में घुमा सके।

प्रस्तावित विकल्पों में से कौन सा चुनना है यह पूरी तरह आप पर निर्भर करता है। इसके बाद मुख्य संरचना बनाई जाती है। आरामदायक काम के लिए दो "जोड़ों" की आवश्यकता होती है। प्लेटफ़ॉर्म से जुड़ा हुआ, इसे अलग-अलग दिशाओं में झुकने में सक्षम होना चाहिए, जो इसके आधार पर स्थित मोटरों की मदद से हासिल किया जाता है। एक और एक या एक जोड़ी को कोहनी के मोड़ पर रखा जाना चाहिए ताकि पकड़ का हिस्सा समन्वय प्रणाली की क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर रेखाओं के साथ ले जाया जा सके। इसके अलावा, यदि आप अधिकतम क्षमताएं प्राप्त करना चाहते हैं, तो आप कलाई पर एक और मोटर स्थापित कर सकते हैं। अगला सबसे आवश्यक है, जिसके बिना हाथ से छेड़छाड़ करना असंभव है। कैप्चर डिवाइस आपको खुद अपने हाथों से बनानी होगी. यहां कई कार्यान्वयन विकल्प हैं. आप दो सबसे लोकप्रिय पर टिप दे सकते हैं:

केवल दो अंगुलियों का उपयोग किया जाता है, जो एक साथ पकड़ी जाने वाली वस्तु को दबाती और खोलती हैं। यह सबसे सरल कार्यान्वयन है, जो, हालांकि, आमतौर पर महत्वपूर्ण भार वहन क्षमता का दावा नहीं कर सकता है।
मानव हाथ का एक प्रोटोटाइप बनाया गया है। यहां सभी अंगुलियों के लिए एक मोटर का उपयोग किया जा सकता है, जिसकी मदद से झुकना/विस्तार किया जाएगा। लेकिन डिज़ाइन को और अधिक जटिल बनाया जा सकता है। तो, आप प्रत्येक उंगली से एक मोटर जोड़ सकते हैं और उन्हें अलग से नियंत्रित कर सकते हैं।

इसके बाद रिमोट कंट्रोल बनाना बाकी है, जिसकी मदद से अलग-अलग इंजनों और उनके संचालन की गति को प्रभावित किया जाएगा। और आप स्वयं द्वारा बनाए गए रोबोटिक मैनिपुलेटर का उपयोग करके प्रयोग शुरू कर सकते हैं।

परिणाम का संभावित योजनाबद्ध निरूपण

एक DIY जोड़-तोड़ वाला हाथ रचनात्मकता के लिए पर्याप्त अवसर प्रदान करता है। इसलिए, हम आपके ध्यान में कई कार्यान्वयन प्रस्तुत करते हैं जिन्हें आप समान उद्देश्य के लिए अपना स्वयं का उपकरण बनाने के लिए आधार के रूप में ले सकते हैं।

किसी भी प्रस्तुत मैनिपुलेटर सर्किट में सुधार किया जा सकता है।

निष्कर्ष

रोबोटिक्स के बारे में महत्वपूर्ण बात यह है कि कार्यात्मक सुधार की वस्तुतः कोई सीमा नहीं है। इसलिए, यदि आप चाहें, तो कला का एक वास्तविक काम बनाना मुश्किल नहीं होगा। आगे के सुधार के संभावित तरीकों के बारे में बोलते हुए, क्रेन का उल्लेख करना उचित है। अपने हाथों से ऐसा उपकरण बनाना मुश्किल नहीं होगा, साथ ही यह बच्चों को रचनात्मक कार्य, विज्ञान और डिजाइन सिखाएगा। और यह, बदले में, उनके भावी जीवन पर सकारात्मक प्रभाव डाल सकता है। क्या अपने हाथों से क्रेन बनाना मुश्किल होगा? यह उतना समस्याग्रस्त नहीं है जितना पहली नज़र में लग सकता है। जब तक कि केबल और पहियों जैसे अतिरिक्त छोटे हिस्सों की उपस्थिति का ध्यान रखना उचित न हो, जिन पर यह घूमेगा।

यह परियोजना एक बहु-स्तरीय मॉड्यूलर कार्य है। परियोजना का पहला चरण रोबोटिक आर्म मॉड्यूल की असेंबली है, जो भागों के एक सेट के रूप में आपूर्ति की जाती है। कार्य का दूसरा चरण आईबीएम पीसी इंटरफ़ेस को भागों के एक सेट से इकट्ठा करना होगा। अंत में, कार्य का तीसरा चरण ध्वनि नियंत्रण मॉड्यूल का निर्माण है।

किट में शामिल हैंड-हेल्ड कंट्रोल पैनल का उपयोग करके रोबोट आर्म को मैन्युअल रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। रोबोट की भुजा को किट-असेंबल आईबीएम पीसी इंटरफ़ेस के माध्यम से या वॉयस कंट्रोल मॉड्यूल का उपयोग करके भी नियंत्रित किया जा सकता है। आईबीएम पीसी इंटरफ़ेस किट आपको आईबीएम पीसी वर्क कंप्यूटर के माध्यम से रोबोट के कार्यों को नियंत्रित और प्रोग्राम करने की अनुमति देता है। वॉयस कंट्रोल डिवाइस आपको वॉयस कमांड का उपयोग करके रोबोट आर्म को नियंत्रित करने की अनुमति देगा।

ये सभी मॉड्यूल मिलकर एक कार्यात्मक उपकरण बनाते हैं जो आपको कार्यों के स्वचालित अनुक्रमों का प्रयोग और प्रोग्राम करने की अनुमति देगा या यहां तक कि पूरी तरह से तार-नियंत्रित रोबोटिक भुजा को जीवन में लाएगा।

पीसी इंटरफ़ेस आपको व्यक्तिगत कंप्यूटर का उपयोग करके, स्वचालित क्रियाओं की श्रृंखला के लिए मैनिपुलेटर आर्म को प्रोग्राम करने या इसे "पुनर्जीवित" करने की अनुमति देगा। एक विकल्प भी है जहां आप हैंड कंट्रोलर या विंडोज 95/98 प्रोग्राम का उपयोग करके हाथ को इंटरैक्टिव रूप से नियंत्रित कर सकते हैं। हाथ का "एनीमेशन" क्रमादेशित स्वचालित क्रियाओं की श्रृंखला का "मनोरंजन" हिस्सा है। उदाहरण के लिए, यदि आप किसी बच्चे की दस्ताना कठपुतली को रोबोटिक बांह पर रखते हैं और एक छोटा सा शो करने के लिए डिवाइस को प्रोग्राम करते हैं, तो आप इलेक्ट्रॉनिक कठपुतली को जीवंत करने के लिए प्रोग्रामिंग कर रहे होंगे। औद्योगिक और मनोरंजन उद्योगों में स्वचालित एक्शन प्रोग्रामिंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला रोबोट रोबोटिक आर्म है। रोबोट भुजा एक अत्यंत लचीला उपकरण है, यदि केवल इसलिए कि भुजा के मैनिपुलेटर का अंतिम खंड किसी विशिष्ट कार्य या उत्पादन के लिए आवश्यक उपयुक्त उपकरण हो सकता है। उदाहरण के लिए, एक आर्टिकुलेटेड वेल्डिंग आर्म का उपयोग स्पॉट वेल्डिंग के लिए किया जा सकता है, एक स्प्रे नोजल का उपयोग विभिन्न भागों और असेंबली को पेंट करने के लिए किया जा सकता है, और एक ग्रिपर का उपयोग क्लैम्पिंग और पोजिशनिंग ऑब्जेक्ट्स के लिए किया जा सकता है, बस कुछ उदाहरणों के नाम बताएं।

इसलिए, जैसा कि हम देख सकते हैं, एक रोबोटिक भुजा कई उपयोगी कार्य करती है और विभिन्न प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए एक आदर्श उपकरण के रूप में काम कर सकती है। हालाँकि, खरोंच से रोबोटिक भुजा बनाना एक कठिन काम है। तैयार किट के हिस्सों से हाथ को इकट्ठा करना बहुत आसान है। OWI काफी अच्छे रोबोटिक आर्म किट बेचता है जिन्हें कई इलेक्ट्रॉनिक्स वितरकों से खरीदा जा सकता है (इस अध्याय के अंत में भागों की सूची देखें)। इंटरफ़ेस का उपयोग करके, आप असेंबल किए गए रोबोटिक आर्म को अपने कामकाजी कंप्यूटर के प्रिंटर पोर्ट से कनेक्ट कर सकते हैं। एक कार्य कंप्यूटर के रूप में, आप IBM PC श्रृंखला या संगत मशीन का उपयोग कर सकते हैं जो DOS या Windows 95/98 का समर्थन करता है।

एक बार कंप्यूटर के प्रिंटर पोर्ट से कनेक्ट होने के बाद, रोबोटिक आर्म को कंप्यूटर से इंटरैक्टिव या प्रोग्रामेटिक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। इंटरएक्टिव मोड में हाथ का नियंत्रण बहुत सरल है। ऐसा करने के लिए, रोबोट को एक विशेष गतिविधि करने के लिए कमांड भेजने के लिए बस फ़ंक्शन कुंजियों में से एक पर क्लिक करें। दूसरी कुंजी दबाने से आदेश बंद हो जाता है।

स्वचालित क्रियाओं की श्रृंखला को प्रोग्राम करना भी कठिन नहीं है। सबसे पहले, प्रोग्राम मोड में प्रवेश करने के लिए प्रोग्राम कुंजी पर क्लिक करें। इस मॉड में, हाथ ठीक उसी तरह काम करता है जैसा कि ऊपर वर्णित है, लेकिन इसके अलावा, प्रत्येक फ़ंक्शन और उसकी अवधि एक स्क्रिप्ट फ़ाइल में दर्ज की जाती है। एक स्क्रिप्ट फ़ाइल में पॉज़ सहित 99 विभिन्न फ़ंक्शन शामिल हो सकते हैं। स्क्रिप्ट फ़ाइल को 99 बार पुनः चलाया जा सकता है। विभिन्न स्क्रिप्ट फ़ाइलों को रिकॉर्ड करने से आप स्वचालित क्रियाओं के कंप्यूटर-नियंत्रित अनुक्रम के साथ प्रयोग कर सकते हैं और हाथ को "पुनर्जीवित" कर सकते हैं। विंडोज़ 95/98 के अंतर्गत प्रोग्राम के साथ कार्य करना नीचे अधिक विस्तार से वर्णित है। विंडोज़ प्रोग्राम रोबोटिक आर्म इंटरफ़ेस किट के साथ शामिल है या इसे इंटरनेट से http://www.imagesco.com पर निःशुल्क डाउनलोड किया जा सकता है।

विंडोज़ प्रोग्राम के अलावा, आर्म को BASIC या QBASIC का उपयोग करके नियंत्रित किया जा सकता है। DOS स्तर का प्रोग्राम इंटरफ़ेस किट में शामिल फ़्लॉपी डिस्क पर समाहित होता है। हालाँकि, डॉस प्रोग्राम केवल कीबोर्ड का उपयोग करके इंटरैक्टिव मोड में नियंत्रण की अनुमति देता है (फ्लॉपी डिस्क में से एक पर बेसिक प्रोग्राम का प्रिंटआउट देखें)। DOS स्तर का प्रोग्राम आपको स्क्रिप्ट फ़ाइलें बनाने की अनुमति नहीं देता है। हालाँकि, यदि आपके पास BASIC में प्रोग्रामिंग का अनुभव है, तो मैनिपुलेटर आर्म के आंदोलनों के क्रम को विंडोज़ के तहत एक प्रोग्राम में उपयोग की जाने वाली स्क्रिप्ट फ़ाइल के संचालन के समान प्रोग्राम किया जा सकता है। गतिविधियों के क्रम को दोहराया जा सकता है, जैसा कि कई "चेतन" रोबोटों में किया जाता है।

रोबोटिक भुजा

जोड़-तोड़ करने वाली भुजा (चित्र 15.1 देखें) में गति की स्वतंत्रता की तीन डिग्री होती है। कोहनी का जोड़ लगभग 135° के चाप में लंबवत ऊपर और नीचे घूम सकता है। कंधे का "संयुक्त" पकड़ को लगभग 120° चाप में आगे-पीछे घुमाता है। भुजा अपने आधार पर लगभग 350° के कोण से दक्षिणावर्त या वामावर्त घूम सकती है। रोबोट का हैंड ग्रिपर 5 सेमी व्यास तक की वस्तुओं को पकड़कर रख सकता है और कलाई के जोड़ के चारों ओर लगभग 340° तक घूम सकता है।

चावल। 15.1. रोबोटिक भुजा की गतिविधियों और घुमावों का गतिक आरेख

बांह को शक्ति देने के लिए, OWI रोबोटिक आर्म ट्रेनर ने पांच लघु डीसी मोटरों का उपयोग किया। मोटरें तारों का उपयोग करके बांह पर नियंत्रण प्रदान करती हैं। इस "वायर्ड" नियंत्रण का अर्थ है कि रोबोट की गति का प्रत्येक कार्य (यानी संबंधित मोटर का संचालन) अलग-अलग तारों (वोल्टेज आपूर्ति) द्वारा नियंत्रित किया जाता है। पांच डीसी मोटरों में से प्रत्येक एक अलग हाथ की गति को नियंत्रित करता है। तार द्वारा नियंत्रण आपको एक हाथ नियंत्रक इकाई बनाने की अनुमति देता है जो सीधे विद्युत संकेतों पर प्रतिक्रिया करता है। यह रोबोट आर्म इंटरफ़ेस के डिज़ाइन को सरल बनाता है जो प्रिंटर पोर्ट से कनेक्ट होता है।

हाथ हल्के प्लास्टिक से बना है। मुख्य भार सहने वाले अधिकांश भाग भी प्लास्टिक के बने होते हैं। आर्म डिज़ाइन में उपयोग की जाने वाली डीसी मोटरें लघु, उच्च गति, कम टॉर्क वाली मोटरें हैं। टॉर्क बढ़ाने के लिए प्रत्येक मोटर को गियरबॉक्स से जोड़ा जाता है। गियरबॉक्स के साथ मोटरें मैनिपुलेटर आर्म संरचना के अंदर स्थापित की जाती हैं। हालाँकि गियरबॉक्स टॉर्क बढ़ाता है, रोबोट का हाथ पर्याप्त भारी वस्तुओं को उठा या ले नहीं सकता है। अनुशंसित अधिकतम उठाने का वजन 130 ग्राम है।

रोबोट बांह बनाने की किट और उसके घटकों को चित्र 15.2 और 15.3 में दिखाया गया है।

चावल। 15.2. रोबोटिक भुजा बनाने के लिए किट

चावल। 15.3. असेंबली से पहले गियरबॉक्स

मोटर नियंत्रण सिद्धांत

यह समझने के लिए कि नियंत्रण-दर-तार कैसे काम करता है, आइए देखें कि एक डिजिटल सिग्नल एकल डीसी मोटर के संचालन को कैसे नियंत्रित करता है। मोटर को नियंत्रित करने के लिए दो पूरक ट्रांजिस्टर की आवश्यकता होती है। एक ट्रांजिस्टर में PNP प्रकार की चालकता होती है, दूसरे में NPN प्रकार की चालकता होती है। प्रत्येक ट्रांजिस्टर एक इलेक्ट्रॉनिक स्विच के रूप में कार्य करता है, जो डीसी मोटर के माध्यम से बहने वाली धारा की गति को नियंत्रित करता है। प्रत्येक ट्रांजिस्टर द्वारा नियंत्रित धारा प्रवाह की दिशाएँ विपरीत हैं। धारा की दिशा क्रमशः, दक्षिणावर्त या वामावर्त, मोटर के घूमने की दिशा निर्धारित करती है। चित्र में. चित्र 15.4 एक परीक्षण सर्किट दिखाता है जिसे आप इंटरफ़ेस बनाने से पहले इकट्ठा कर सकते हैं। ध्यान दें कि जब दोनों ट्रांजिस्टर बंद होते हैं, तो मोटर बंद होती है। किसी भी समय केवल एक ट्रांजिस्टर चालू किया जाना चाहिए। यदि किसी बिंदु पर दोनों ट्रांजिस्टर गलती से चालू हो जाते हैं, तो इससे शॉर्ट सर्किट हो जाएगा। प्रत्येक मोटर को समान तरीके से संचालित होने वाले दो इंटरफ़ेस ट्रांजिस्टर द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

चावल। 15.4. डिवाइस आरेख की जाँच करें

पीसी इंटरफ़ेस डिज़ाइन

पीसी इंटरफ़ेस आरेख चित्र में दिखाया गया है। 15.5. पीसी इंटरफ़ेस भागों के सेट में एक मुद्रित सर्किट बोर्ड शामिल है, जिस पर भागों का स्थान चित्र में दिखाया गया है। 15.6.

चावल। 15.5. पीसी इंटरफ़ेस का योजनाबद्ध आरेख

चावल। 15.6. पीसी इंटरफ़ेस भागों का लेआउट

सबसे पहले, आपको मुद्रित सर्किट बोर्ड के माउंटिंग पक्ष को निर्धारित करने की आवश्यकता है। माउंटिंग साइड पर रेसिस्टर्स, ट्रांजिस्टर, डायोड, आईसी और डीबी25 कनेक्टर को इंगित करने के लिए सफेद रेखाएं खींची गई हैं। सभी हिस्सों को माउंटिंग साइड से बोर्ड में डाला जाता है।

सामान्य सलाह: मुद्रित सर्किट बोर्ड के कंडक्टरों में भाग को टांका लगाने के बाद, मुद्रण पक्ष से अत्यधिक लंबे लीड को हटाना आवश्यक है। पुर्जों को स्थापित करते समय एक निश्चित क्रम का पालन करना बहुत सुविधाजनक होता है। सबसे पहले, 100 kOhm रेसिस्टर्स (रंग-कोडित रिंग: भूरा, काला, पीला, सोना या सिल्वर) स्थापित करें, जिन पर R1-R10 लेबल है। इसके बाद, 5 डायोड D1-D5 को माउंट करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि डायोड पर काली पट्टी DB25 कनेक्टर के विपरीत है, जैसा कि पीसीबी के माउंटिंग पक्ष पर चिह्नित सफेद रेखाओं द्वारा दिखाया गया है। इसके बाद, R11 और R13 लेबल वाले 15k ओम रेसिस्टर्स (रंग कोडित भूरा, हरा, नारंगी, सोना या सिल्वर) स्थापित करें। स्थिति R12 में, बोर्ड में एक लाल एलईडी मिलाएं। एलईडी एनोड R12 के नीचे छेद से मेल खाता है, जो + चिह्न द्वारा दर्शाया गया है। फिर ICs U1 और U2 के नीचे 14- और 20-पिन सॉकेट माउंट करें। DB25 एंगल्ड कनेक्टर को माउंट और सोल्डर करें। कनेक्टर पिन को बोर्ड में जबरदस्ती डालने का प्रयास न करें; इसके लिए अत्यधिक सटीकता की आवश्यकता होती है। यदि आवश्यक हो, तो कनेक्टर को धीरे से हिलाएं, ध्यान रखें कि पिन के पैर मुड़ें नहीं। स्लाइड स्विच और 7805 वोल्टेज रेगुलेटर संलग्न करें। तार के चार टुकड़े आवश्यक लंबाई में काटें और स्विच के शीर्ष पर सोल्डर करें। चित्र में दिखाए अनुसार वायर लेआउट का पालन करें। टीआईपी 120 और टीआईपी 125 ट्रांजिस्टर डालें और सोल्डर करें। अंत में, आठ-पिन बेस कनेक्टर और 75 मिमी कनेक्टिंग केबल को सोल्डर करें। आधार को इस प्रकार स्थापित किया गया है कि सबसे लंबी लीड ऊपर की ओर हो। संबंधित सॉकेट में दो IC - 74LS373 और 74LS164 - डालें। सुनिश्चित करें कि आईसी कवर पर आईसी कुंजी की स्थिति पीसीबी पर सफेद रेखाओं से चिह्नित कुंजी से मेल खाती है। आपने देखा होगा कि बोर्ड पर अतिरिक्त हिस्सों के लिए जगह बची हुई है। यह स्थान नेटवर्क एडाप्टर के लिए है. चित्र में. चित्र 15.7 इंस्टालेशन पक्ष से तैयार इंटरफ़ेस की एक तस्वीर दिखाता है।

चावल। 15.7. पीसी इंटरफ़ेस असेंबली। ऊपर से देखें

इंटरफ़ेस कैसे काम करता है

रोबोटिक भुजा में पांच डीसी मोटर हैं। तदनुसार, हमें रोटेशन की दिशा सहित प्रत्येक मोटर को नियंत्रित करने के लिए 10 इनपुट/आउटपुट बसों की आवश्यकता होगी। आईबीएम पीसी और संगत मशीनों के समानांतर (प्रिंटर) पोर्ट में केवल आठ I/O बसें हैं। नियंत्रण बसों की संख्या बढ़ाने के लिए, रोबोट आर्म इंटरफ़ेस 74LS164 IC का उपयोग करता है, जो एक सीरियल-टू-पैरेलल (SIPO) कनवर्टर है। केवल दो समानांतर पोर्ट बसों, D0 और D1 का उपयोग करके, जो IC को सीरियल कोड भेजती हैं, हम आठ अतिरिक्त I/O बसें प्राप्त कर सकते हैं। जैसा कि उल्लेख किया गया है, आठ I/O बसें बनाई जा सकती हैं, लेकिन यह इंटरफ़ेस उनमें से पांच का उपयोग करता है।

जब एक सीरियल कोड IC 74LS164 में इनपुट किया जाता है, तो संबंधित समानांतर कोड IC के आउटपुट पर दिखाई देता है। यदि 74एलएस164 आईसी के आउटपुट सीधे नियंत्रण ट्रांजिस्टर के इनपुट से जुड़े होते, तो मैनिपुलेटर आर्म के व्यक्तिगत कार्य सीरियल कोड भेजने के साथ समय पर चालू और बंद हो जाते। जाहिर है, यह स्थिति अस्वीकार्य है. इससे बचने के लिए, इंटरफ़ेस सर्किट में एक दूसरा IC 74LS373 पेश किया गया - एक नियंत्रित आठ-चैनल इलेक्ट्रॉनिक कुंजी।

IC 74LS373 आठ-चैनल स्विच में आठ इनपुट और आठ आउटपुट बसें हैं। इनपुट बसों पर मौजूद बाइनरी जानकारी आईसी के संबंधित आउटपुट पर तभी प्रसारित होती है जब सक्षम सिग्नल आईसी पर लागू होता है। सक्षम सिग्नल बंद होने के बाद, आउटपुट बसों की वर्तमान स्थिति सहेजी जाती है (याद की जाती है)। इस स्थिति में, आईसी के इनपुट पर सिग्नल का आउटपुट बसों की स्थिति पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

सूचना के एक सीरियल पैकेट को IC 74LS164 पर प्रसारित करने के बाद, समानांतर पोर्ट के पिन D2 से एक सक्षम सिग्नल IC 74LS373 को भेजा जाता है। यह आपको IC 74LS174 के इनपुट से इसके आउटपुट बसों में पहले से ही समानांतर कोड में जानकारी स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। आउटपुट बसों की स्थिति को टीआईपी 120 ट्रांजिस्टर द्वारा तदनुसार नियंत्रित किया जाता है, जो बदले में, मैनिपुलेटर आर्म के कार्यों को नियंत्रित करता है। मैनिपुलेटर आर्म को दिए गए प्रत्येक नए कमांड के साथ प्रक्रिया दोहराई जाती है। समानांतर बंदरगाह बसें D3-D7 सीधे TIP 125 ट्रांजिस्टर चलाती हैं।

इंटरफ़ेस को मैनिपुलेटर आर्म से कनेक्ट करना

रोबोटिक भुजा 6V बिजली आपूर्ति द्वारा संचालित होती है जिसमें संरचना के आधार पर स्थित चार डी-सेल होते हैं। पीसी इंटरफ़ेस भी इस 6 वी स्रोत द्वारा संचालित होता है। बिजली की आपूर्ति द्विध्रुवी है और ±3 वी का उत्पादन करती है। पैडल के आधार से जुड़े आठ-पिन मोलेक्स कनेक्टर के माध्यम से इंटरफ़ेस को बिजली की आपूर्ति की जाती है।

75 मिमी आठ-कंडक्टर मोलेक्स केबल का उपयोग करके इंटरफ़ेस को बांह से कनेक्ट करें। मोलेक्स केबल पैडल के आधार पर स्थित कनेक्टर से जुड़ती है (चित्र 15.8 देखें)। जांचें कि कनेक्टर सही और सुरक्षित रूप से डाला गया है। इंटरफ़ेस बोर्ड को कंप्यूटर से कनेक्ट करने के लिए, किट में शामिल 180 सेमी लंबी DB25 केबल का उपयोग करें। केबल का एक सिरा प्रिंटर पोर्ट से जुड़ता है। दूसरा सिरा इंटरफ़ेस बोर्ड पर DB25 कनेक्टर से जुड़ता है।

चावल। 15.8. पीसी इंटरफ़ेस को रोबोटिक आर्म से कनेक्ट करना

ज्यादातर मामलों में, एक प्रिंटर सामान्यतः प्रिंटर पोर्ट से जुड़ा होता है। हर बार जब आप पॉइंटर का उपयोग करना चाहते हैं तो कनेक्टर्स को प्लग करने और अनप्लग करने की परेशानी से बचने के लिए, दो-पोजीशन वाला ए/बी प्रिंटर बस स्विच ब्लॉक (DB25) खरीदना मददगार होता है। पॉइंटर इंटरफ़ेस कनेक्टर को इनपुट ए से और प्रिंटर को इनपुट बी से कनेक्ट करें। अब आप कंप्यूटर को प्रिंटर या इंटरफ़ेस से कनेक्ट करने के लिए स्विच का उपयोग कर सकते हैं।

विंडोज 95 के तहत प्रोग्राम इंस्टॉल करना

"डिस्क 1" लेबल वाली 3.5" फ़्लॉपी डिस्क को फ़्लॉपी ड्राइव में डालें और सेटअप प्रोग्राम (setup.exe) चलाएँ। सेटअप प्रोग्राम आपकी हार्ड ड्राइव पर "इमेजेज" नामक एक निर्देशिका बनाएगा और आवश्यक फ़ाइलों को इस निर्देशिका में कॉपी करेगा। स्टार्ट में इमेज आइकन मेनू में दिखाई देगा। प्रोग्राम शुरू करने के लिए, स्टार्ट मेनू में इमेज आइकन पर क्लिक करें।

विंडोज 95 के तहत प्रोग्राम के साथ काम करना

180 सेमी लंबी डीबी 25 केबल का उपयोग करके इंटरफ़ेस को कंप्यूटर के प्रिंटर पोर्ट से कनेक्ट करें। इंटरफ़ेस को रोबोटिक आर्म के आधार से कनेक्ट करें। एक निश्चित समय तक इंटरफ़ेस को बंद रखें। यदि आप इस समय इंटरफ़ेस चालू करते हैं, तो प्रिंटर पोर्ट में संग्रहीत जानकारी मैनिपुलेटर आर्म की गतिविधियों का कारण बन सकती है।

प्रोग्राम लॉन्च करने के लिए स्टार्ट मेनू में इमेज आइकन पर डबल-क्लिक करें। प्रोग्राम विंडो चित्र में दिखाई गई है। 15.9. जब प्रोग्राम चल रहा हो, तो इंटरफ़ेस बोर्ड पर लाल एलईडी झपकनी चाहिए। टिप्पणी:एलईडी को ब्लिंक करना शुरू करने के लिए इंटरफ़ेस को चालू करने की आवश्यकता नहीं है। एलईडी के झपकने की गति आपके कंप्यूटर के प्रोसेसर की गति से निर्धारित होती है। एलईडी झिलमिलाहट बहुत मंद दिखाई दे सकती है; इस पर ध्यान देने के लिए, आपको कमरे में रोशनी कम करनी होगी और एलईडी देखने के लिए अपने हाथों को कप से बंद करना होगा। यदि एलईडी नहीं झपकती है, तो प्रोग्राम गलत पोर्ट एड्रेस (एलपीटी पोर्ट) तक पहुंच सकता है। इंटरफ़ेस को किसी अन्य पोर्ट पते (एलपीटी पोर्ट) पर स्विच करने के लिए, स्क्रीन के ऊपरी दाएं कोने में स्थित प्रिंटर पोर्ट विकल्प बॉक्स पर जाएं। दूसरा विकल्प चुनें. पोर्ट एड्रेस सही ढंग से सेट करने से एलईडी झपकेगी।

चावल। 15.9. विंडोज़ के लिए पीसी इंटरफ़ेस प्रोग्राम का स्क्रीनशॉट

जब एलईडी चमक रही हो, तो प्यूज़ आइकन पर क्लिक करें और उसके बाद ही इंटरफ़ेस चालू करें। संबंधित फ़ंक्शन कुंजी पर क्लिक करने से मैनिपुलेटर आर्म की प्रतिक्रिया गति उत्पन्न होगी। दोबारा क्लिक करने से मूवमेंट रुक जाएगा. अपने हाथ को नियंत्रित करने के लिए फ़ंक्शन कुंजियों का उपयोग करना कहलाता है इंटरैक्टिव नियंत्रण मोड।

एक स्क्रिप्ट फ़ाइल बनाना

स्क्रिप्ट फ़ाइलों का उपयोग मैनिपुलेटर आर्म की गतिविधियों और कार्यों के स्वचालित अनुक्रमों को प्रोग्राम करने के लिए किया जाता है। स्क्रिप्ट फ़ाइल में अस्थायी आदेशों की एक सूची होती है जो मैनिपुलेटर आर्म की गतिविधियों को नियंत्रित करती है। स्क्रिप्ट फ़ाइल बनाना बहुत सरल है. फ़ाइल बनाने के लिए प्रोग्राम सॉफ्टकी पर क्लिक करें। यह ऑपरेशन आपको एक स्क्रिप्ट फ़ाइल को "प्रोग्रामिंग" करने की शैली में प्रवेश करने की अनुमति देगा। फ़ंक्शन कुंजियाँ दबाकर, हम हाथ की गतिविधियों को नियंत्रित करेंगे, जैसा कि हम पहले ही कर चुके हैं, लेकिन साथ ही, कमांड जानकारी स्क्रीन के निचले बाएँ कोने में स्थित पीली स्क्रिप्ट तालिका में दर्ज की जाएगी। चरण संख्या, एक से शुरू होकर, बाएं कॉलम में इंगित की जाएगी, और प्रत्येक नए कमांड के लिए यह एक से बढ़ जाएगी। गति का प्रकार (फ़ंक्शन) मध्य स्तंभ में दर्शाया गया है। फ़ंक्शन कुंजी पर दोबारा क्लिक करने के बाद, मूवमेंट का निष्पादन रुक जाता है, और मूवमेंट के आरंभ से अंत तक के निष्पादन के समय का मान तीसरे कॉलम में दिखाई देता है। आंदोलन के निष्पादन का समय एक चौथाई सेकंड की सटीकता के साथ इंगित किया गया है। इस तरीके से जारी रखते हुए, उपयोगकर्ता स्क्रिप्ट फ़ाइल में समय के ठहराव सहित 99 गतिविधियों तक प्रोग्राम कर सकता है। फिर स्क्रिप्ट फ़ाइल को सहेजा जा सकता है और बाद में किसी भी निर्देशिका से लोड किया जा सकता है। स्क्रिप्ट फ़ाइल कमांड के निष्पादन को चक्रीय रूप से 99 बार तक दोहराया जा सकता है, जिसके लिए आपको रिपीट विंडो में दोहराव की संख्या दर्ज करनी होगी और स्टार्ट पर क्लिक करना होगा। स्क्रिप्ट फ़ाइल पर लिखना समाप्त करने के लिए, इंटरैक्टिव कुंजी दबाएँ। यह कमांड कंप्यूटर को वापस इंटरैक्टिव मोड में डाल देगा।

वस्तुओं का "पुनरोद्धार"।

स्क्रिप्ट फ़ाइलों का उपयोग कंप्यूटर क्रियाओं को स्वचालित करने या वस्तुओं को जीवंत बनाने के लिए किया जा सकता है। वस्तुओं के "एनीमेशन" के मामले में, नियंत्रित रोबोटिक यांत्रिक "कंकाल" आमतौर पर एक बाहरी आवरण से ढका होता है और स्वयं दिखाई नहीं देता है। अध्याय की शुरुआत में वर्णित दस्ताना कठपुतली याद है? बाहरी आवरण एक व्यक्ति (आंशिक रूप से या पूरी तरह से), एक एलियन, एक जानवर, एक पौधे, एक चट्टान या किसी अन्य चीज़ के रूप में हो सकता है।

अनुप्रयोग सीमाएँ

यदि आप स्वचालित क्रियाएं करने या वस्तुओं को "पुनर्जीवित" करने का पेशेवर स्तर हासिल करना चाहते हैं, तो, ब्रांड को बनाए रखने के लिए, किसी भी समय आंदोलनों को करते समय स्थिति सटीकता 100% तक पहुंचनी चाहिए।

हालाँकि, आप देख सकते हैं कि जैसे ही आप स्क्रिप्ट फ़ाइल में दर्ज क्रियाओं के अनुक्रम को दोहराते हैं, मैनिपुलेटर हाथ की स्थिति (आंदोलन का पैटर्न) मूल से भिन्न होगी। ऐसा कई कारणों से होता है. जैसे ही हाथ की बिजली आपूर्ति बैटरियां ख़त्म हो जाती हैं, डीसी मोटरों को आपूर्ति की जाने वाली बिजली में कमी के परिणामस्वरूप मोटरों के टॉर्क और रोटेशन की गति में कमी आती है। इस प्रकार, समान अवधि के दौरान मैनिपुलेटर की गति की लंबाई और उठाए गए भार की ऊंचाई मृत और "ताजा" बैटरियों के लिए भिन्न होगी। लेकिन यही एकमात्र कारण नहीं है. स्थिर शक्ति स्रोत के साथ भी, मोटर शाफ्ट की गति अलग-अलग होगी, क्योंकि कोई मोटर गति नियंत्रक नहीं है। समय की प्रत्येक निश्चित अवधि के लिए, क्रांतियों की संख्या हर बार थोड़ी भिन्न होगी। इससे यह तथ्य सामने आएगा कि हेरफेर करने वाले हाथ की स्थिति हर बार अलग होगी। सबसे बढ़कर, गियरबॉक्स के गियर में एक निश्चित मात्रा में खेल होता है, जिस पर भी ध्यान नहीं दिया जाता है। इन सभी कारकों के कारण, जिनकी हमने यहां विस्तार से चर्चा की है, बार-बार स्क्रिप्ट फ़ाइल कमांड के एक चक्र को निष्पादित करते समय, मैनिपुलेटर हाथ की स्थिति हर बार थोड़ी अलग होगी।

गृह स्थिति ढूँढना

डिवाइस को एक फीडबैक सर्किट जोड़कर बेहतर बनाया जा सकता है जो रोबोटिक बांह की स्थिति पर नज़र रखता है। यह जानकारी कंप्यूटर में दर्ज की जा सकती है, जिससे मैनिपुलेटर की पूर्ण स्थिति निर्धारित की जा सकती है। ऐसी स्थितीय प्रतिक्रिया प्रणाली के साथ, स्क्रिप्ट फ़ाइल में लिखे गए आदेशों के प्रत्येक अनुक्रम के निष्पादन की शुरुआत में मैनिपुलेटर बांह की स्थिति को उसी बिंदु पर सेट करना संभव है।

इसके लिए कई संभावनाएं हैं. मुख्य तरीकों में से एक प्रत्येक बिंदु पर स्थितिगत नियंत्रण प्रदान नहीं करता है। इसके बजाय, सीमा स्विचों का एक सेट उपयोग किया जाता है जो मूल "प्रारंभ" स्थिति के अनुरूप होता है। सीमा स्विच बिल्कुल केवल एक स्थिति निर्धारित करते हैं - जब मैनिपुलेटर "प्रारंभ" स्थिति तक पहुंचता है। ऐसा करने के लिए, सीमा स्विच (बटन) का एक क्रम स्थापित करना आवश्यक है ताकि जब मैनिपुलेटर एक दिशा या किसी अन्य में चरम स्थिति तक पहुंच जाए तो वे बंद हो जाएं। उदाहरण के लिए, मैनिपुलेटर के आधार पर एक सीमा स्विच लगाया जा सकता है। स्विच को केवल तभी काम करना चाहिए जब मैनिपुलेटर आर्म दक्षिणावर्त घूमते समय चरम स्थिति पर पहुंच जाए। अन्य सीमा स्विच कंधे और कोहनी के जोड़ों पर स्थापित किए जाने चाहिए। जब संबंधित जोड़ पूरी तरह से विस्तारित हो जाए तो उन्हें ट्रिगर किया जाना चाहिए। हाथ पर एक और स्विच स्थापित किया गया है और जब हाथ को पूरी तरह से दक्षिणावर्त घुमाया जाता है तो यह सक्रिय हो जाता है। अंतिम सीमा स्विच ग्रिपर पर स्थापित होता है और पूरी तरह खुलने पर बंद हो जाता है। मैनिपुलेटर को उसकी प्रारंभिक स्थिति में वापस लाने के लिए, मैनिपुलेटर के प्रत्येक संभावित आंदोलन को इस स्विच के बंद होने तक संबंधित सीमा स्विच को बंद करने के लिए आवश्यक दिशा में किया जाता है। एक बार जब प्रत्येक गतिविधि के लिए शुरुआती स्थिति पहुंच जाती है, तो कंप्यूटर रोबोटिक बांह की सही स्थिति को सटीक रूप से "जान" लेगा।

प्रारंभिक स्थिति तक पहुंचने के बाद, हम स्क्रिप्ट फ़ाइल में लिखे गए प्रोग्राम को इस धारणा के आधार पर फिर से चला सकते हैं कि प्रत्येक चक्र के दौरान पोजिशनिंग त्रुटि इतनी धीरे-धीरे जमा हो जाएगी कि इससे मैनिपुलेटर की स्थिति में बहुत बड़ा विचलन नहीं होगा। वांछित. स्क्रिप्ट फ़ाइल को निष्पादित करने के बाद, हाथ को उसकी मूल स्थिति पर सेट किया जाता है, और स्क्रिप्ट फ़ाइल का चक्र दोहराया जाता है।

कुछ अनुक्रमों में, केवल प्रारंभिक स्थिति जानना पर्याप्त नहीं है, उदाहरण के लिए जब अंडे को उसके खोल को कुचलने के जोखिम के बिना उठाया जाता है। ऐसे मामलों में, अधिक जटिल और सटीक स्थिति फीडबैक प्रणाली की आवश्यकता होती है। सेंसर से सिग्नल को एडीसी का उपयोग करके संसाधित किया जा सकता है। परिणामी संकेतों का उपयोग स्थिति, दबाव, गति और टॉर्क जैसे मापदंडों के लिए मान निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। इसे स्पष्ट करने के लिए निम्नलिखित सरल उदाहरण का उपयोग किया जा सकता है। कल्पना करें कि आपने ग्रिपर असेंबली में एक छोटा रैखिक चर अवरोधक जोड़ा है। वेरिएबल रेसिस्टर को इस तरह से स्थापित किया जाता है कि इसकी स्लाइड की आगे और पीछे की गति ग्रिपर के खुलने और बंद होने से जुड़ी होती है। इस प्रकार, ग्रिपर के खुलने की डिग्री के आधार पर, चर अवरोधक का प्रतिरोध बदल जाता है। अंशांकन के बाद, चर अवरोधक के वर्तमान प्रतिरोध को मापकर, आप ग्रिपर क्लैंप के उद्घाटन कोण को सटीक रूप से निर्धारित कर सकते हैं।

इस तरह की फीडबैक प्रणाली का निर्माण डिवाइस में जटिलता का एक और स्तर लाता है और तदनुसार, इसकी लागत में वृद्धि होती है। इसलिए, स्क्रिप्ट प्रोग्राम के निष्पादन के दौरान मैनिपुलेटर आर्म की स्थिति और गतिविधियों को समायोजित करने के लिए एक मैनुअल नियंत्रण प्रणाली शुरू करना एक आसान विकल्प है।

मैनुअल इंटरफ़ेस नियंत्रण प्रणाली

एक बार जब आप संतुष्ट हो जाएं कि इंटरफ़ेस सही ढंग से काम कर रहा है, तो आप मैन्युअल नियंत्रण इकाई को इससे कनेक्ट करने के लिए 8-पिन फ्लैट कनेक्टर का उपयोग कर सकते हैं। इंटरफ़ेस बोर्ड पर कनेक्टर के शीर्ष पर 8-पिन मोलेक्स कनेक्टर की कनेक्शन स्थिति की जांच करें, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। 15.10. कनेक्टर को तब तक सावधानी से डालें जब तक वह सुरक्षित रूप से कनेक्ट न हो जाए। इसके बाद मैनिपुलेटर आर्म को किसी भी समय हैंड-हेल्ड रिमोट कंट्रोल से नियंत्रित किया जा सकता है। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि इंटरफ़ेस कंप्यूटर से जुड़ा है या नहीं।

चावल। 15.10. मैन्युअल नियंत्रण कनेक्शन

डॉस कीबोर्ड नियंत्रण कार्यक्रम

एक डॉस प्रोग्राम है जो आपको इंटरैक्टिव मोड में कंप्यूटर कीबोर्ड से मैनिपुलेटर आर्म के संचालन को नियंत्रित करने की अनुमति देता है। किसी विशेष कार्य को करने के लिए संगत कुंजियों की सूची तालिका में दी गई है।

मैनिपुलेटर आर्म के ध्वनि नियंत्रण में, एक वाक् पहचान सेट (एसआरआर) का उपयोग किया जाता है, जिसका वर्णन अध्याय में किया गया था। 7. इस अध्याय में, हम एक इंटरफ़ेस बनाएंगे जो यूआरआर को मैनिपुलेटर आर्म से जोड़ता है। यह इंटरफ़ेस Images SI, Inc द्वारा एक किट के रूप में भी पेश किया गया है।

यूआरआर के लिए इंटरफ़ेस आरेख चित्र में दिखाया गया है। 15.11. इंटरफ़ेस 16F84 माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करता है। माइक्रोकंट्रोलर के लिए प्रोग्राम इस तरह दिखता है:

'यूआरआर इंटरफ़ेस प्रोग्राम

प्रतीक पोर्टए = 5

प्रतीक ट्रिसा = 133

प्रतीक पोर्टबी = 6

प्रतीक TRISB = 134

यदि बिट4 = 0 है तो ट्रिगर करें 'यदि ट्रिगर पर लिखने की अनुमति है, तो स्कीमा पढ़ें

गोटो प्रारंभ 'पुनरावृत्ति

500 रोकें '0.5 सेकंड प्रतीक्षा करें

पीक पोर्टबी, बी0 'बीसीडी कोड पढ़ें

यदि बिट5 = 1 है तो 'आउटपुट कोड' भेजें

गोटो स्टार्ट 'रिपीट'

पोर्ट ए, बी0 'रीडिंग पोर्ट ए पर नज़र डालें

यदि बिट4 = 1 है तो ग्यारह 'क्या संख्या 11 है?

पोक पोर्टबी, बी0 'आउटपुट कोड

गोटो स्टार्ट 'रिपीट'

यदि बिट0 = 0 तो दस

गोटो स्टार्ट 'रिपीट'

चावल। 15.11. रोबोटिक भुजा के लिए यूआरआर नियंत्रक की योजना

16F84 के लिए प्रोग्राम अपडेट http://www.imagesco.com से निःशुल्क डाउनलोड किया जा सकता है

यूआरआर इंटरफ़ेस प्रोग्रामिंग

यूआरआर इंटरफ़ेस की प्रोग्रामिंग अध्याय में वर्णित सेट से यूआरआर की प्रोग्रामिंग करने की प्रक्रिया के समान है। 7. मैनिपुलेटर आर्म के सही ढंग से काम करने के लिए, आपको मैनिपुलेटर के विशिष्ट आंदोलन के अनुरूप संख्याओं के अनुसार कमांड शब्दों को प्रोग्राम करना होगा। तालिका में 15.1 कमांड शब्दों के उदाहरण दिखाता है जो मैनिपुलेटर आर्म के संचालन को नियंत्रित करते हैं। आप अपनी रुचि के अनुसार कमांड शब्द चुन सकते हैं।

तालिका 15.1