Գծային և պտտվող շարժիչ ՝ 11 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Այս Instructable- ն այն մասին է, թե ինչպես կարելի է կատարել պտտվող լիսեռով գծային շարժիչ: Սա նշանակում է, որ դուք կարող եք մի առարկա առաջ և հետ շարժել և միաժամանակ պտտել այն: Հնարավոր է 45 մմ (1,8 դյույմ) օբյեկտ տեղափոխել այս ու այն կողմ և պտտել այն 180 աստիճանով:

Theախսերը կազմում են մոտ $ 50: Բոլոր մասերը կարող են կամ 3D տպագրվել, կամ գնել տեխնիկայի խանութում:

Օգտագործված շարժիչները կոմերցիոն երկու սերվո շարժիչներ են: Theածր գներով սերվերներն ունեն նաև օգտակար բնութագիր. Servos- ին լրացուցիչ վերահսկման տրամաբանություն պետք չէ: Այն դեպքում, երբ դուք օգտագործում եք Arduino [1] և նրա Servo գրադարանը [2], 0 -ից մինչև 180 արժեք գրելը ուղղակիորեն servo շարժիչի դիրքն է, իսկ մեր դեպքում `գործարկիչի դիրքը: Ես գիտեմ միայն Arduino- ն, բայց վստահ եմ, որ այլ հարթակներում նույնպես շատ պարզ է վերահսկել սերվերը և, հետևաբար, այս շարժիչը:

Այն կառուցելու համար ձեզ հարկավոր է կանգնած փորված մեքենա և 4.2 մմ մետաղական փորվածք: Դուք պատրաստվում եք M4 ընկույզներ հորատել, որպեսզի դրանք լինեն ձեր թևի առանցքակալները:

Ավելին, ձեզ հարկավոր է լավ նստարան և պտուտակով սալիկ ՝ մետաղյա ձողի վրա M4 թելը կտրելու համար: Ձողերի ամրացման համար անհրաժեշտ է M4 պտուտակով թակել:

Պարագաներ

1 Standard Servo Tower Pro MG946R: Գալիս է servo թևով, 4 M2 ամրացնող պտուտակով և 4 d3 փողային կորպուսով

1 Micro Servo Tower Pro MG90S: Գալիս է servo թևով և 2 ամրացման պտուտակով

11 M2 x l10 մմ հարթ գլխով պտուտակ

4 M4 լվացքի մեքենա

6 M4 ընկույզ

1 սեղմիչ օղակ d4 մմ

1 թղթե կպչուն d1 մմ

1 փայտե dowel d6 x l120

2 Պողպատե կամ ալյումինե ձող d4 x l166 մի ծայրով M4 x l15 թելով

1 Պողպատե կամ ալյումինե ձող d4 x l14, սեղմիչ օղակի խազով

1 Պողպատե կամ ալյումինե ձող d4 x l12

Լեգենդը `l: երկարությունը միլիմետրերում, դ: տրամագիծը միլիմետրերում

Քայլ 1: 3D տպագիր մասեր

Դուք կամ պետք է տպեք ձախ կամ աջ կողմի մասերը: Այս Instructable- ի նկարները ցույց են տալիս LnR- ի ձախակողմյան ձախակողմյան շարժիչը (առջևից նայելով, փայտե գավազանը ձախ կողմում է):

Եթե չունեք 3D տպիչ, խորհուրդ եմ տալիս մոտակայքում փնտրել 3D տպման ծառայություն:

Քայլ 2: Սահող առանցքակալներ

Որպես առանցքակալներ, օգտագործվում են M4 ընկույզները: Դրա համար (M4/3.3 մմ) անցքերը բացում եք 4.2 մմ մետաղական փորվածքով: Սեղմիչի բացվածքների մեջ սեղմեք փորված M4 ընկույզները:

Սոսինձ 2 M4 լվացքի մեքենաները սահողին և սահնակի վրա:

Քայլ 3. Mirco Servo և Extension Arm

Տեղադրեք Micro Servo- ն սահողին:

Աջ կողմում տեսնում եք երկարացման թևը և մնացած 2 M4 ընկույզները: Սեղմեք փորված M4 ընկույզները երկարացման թևի բացվածքների մեջ:

Քայլ 4: Սահող և պտտվող լիսեռ

Հավաքեք սահնակ, երկարացման թև և սահնակ վերև: Որպես առանցք օգտագործեք 12 մմ երկարությամբ փոքր մետաղյա ձողը:

Նկարի ներքևում տեսնում եք մի եզր, որը ամրացված է Micro Servo թևին:

Դուք պետք է 1.5 մմ անցք փորեք փայտե գավազանի մեջ (նկարի ներքևի աջ մասում), հակառակ դեպքում փայտը կկոտրվի:

Քայլ 5: Servo Joint

Ստանդարտ սերվոյի թևի մեջ 4.2 մմ անցք բացեք և սեղմիչ օղակի համար 14 մմ մետաղյա ձողին մի խազ ավելացրեք:

Կպչեք լվացքի մեքենաներից մեկը սերվոյի թևին:

Ահա, թե ինչպես եք բաղադրիչները դասավորում վերևից ներքև.

1) Տեղադրեք սեղմիչի օղակը առանցքի վրա

2) Ավելացնել լվացքի մեքենա

3) Սեռվոյի թևը պահեք երկարացման թևի տակ և դրա միջով սեղմեք հավաքված առանցքը:

4) Սոսինձ ավելացրեք ամրացման օղակին և ներքևից սեղմեք այն առանցքի վրա:

Նկարը արդիական չէ: Երկրորդ սեղմիչ օղակի փոխարեն գոռացեք ցույց տվեք ամրացման օղակը: Ֆիքսացիոն օղակի գաղափարը բնօրինակ դիզայնի կատարելագործում է:

Քայլ 6: Servo Mount

Ստանդարտ servo- ն կցված է շարժիչին: Սերվոն բացման միջով բերելու համար հարկավոր է հանել դրա ներքևի կափարիչը, որպեսզի կարողանաք մալուխը թեքել ներքև:

Մոնտաժային պտուտակները սկզբում մտնում են խառնաշփոթների մեջ, այնուհետև շարժիչի անցքերի միջով: Պտուտակները փորեք ամրացման բլոկների մեջ, որոնք տեղադրված են LnR- բազայից ներքև:

Քայլ 7: Երկայնական շարժում

M4 պտուտակով ծորակով դուք թել եք կտրում LnR- բազայի հետևի հարթության 3.3 մմ անցքերի մեջ:

Սահիչը շարժվում է երկու մետաղական ձողերի վրա: Դրանք մղվում են LnR-Base- ի 4.2 մմ առջևի անցքերի միջով, այնուհետև սահող առանցքակալների միջով և ամրացվում են M4 թելով շարժիչի հետևի հարթությունում:

Քայլ 8: Coածկեք

Դա LnR ակտիվացուցիչն է:

Micro Servo մալուխը ամրացնելու համար օգտագործվում է թղթի ամրացման մի հատված: Կափարիչը տեղադրեք շարժիչի վրա, և դուք ավարտված եք:

Քայլ 9: Arduino Sketch (ըստ ցանկության)

Միացրեք երկու պոտենցիոմետր Arduino մուտքերին A0 և A1: Ազդանշանի կապումներն են 7 պտտվող և 8 երկայնական շարժումների դեպքում:

Կարևոր է, որ Arduino- ից վերցնեք 5 վոլտ պոտենցիոմետրերի համար և ոչ թե արտաքին 5 Վ լարման աղբյուրից: Սպասարկիչները քշելու համար պետք է օգտագործել արտաքին սնուցման աղբյուր:

Քայլ 10: mingրագրավորման օրինակից այն կողմ (ըստ ցանկության)

Այսպես ես չեղարկում եմ համակարգչային սխալները ծրագրաշարում, որը վերահսկում է LnR գործարկիչը: Մեխանիկական փոխակերպման և մեխանիկական խաղի պատճառով դիրքի սխալը վերացնելու միջոցով հնարավոր է երկայնական ուղղությամբ 0,5 միլիմետր և պտտվող շարժման մեջ 1 աստիճանի ճշգրտման ճշգրտություն:

Մեխանիկական փոխակերպում. Arduinos քարտեզի գործառույթը [5] կարելի է գրել հետևյալ կերպ. F (x) = a + bx. Դեմո տվյալների հավաքածուի համար [6] առավելագույն շեղումը 1.9 մմ է: Սա նշանակում է, որ ինչ -որ պահի շարժիչի դիրքը գրեթե 2 միլիմետր հեռու է չափված արժեքից:

3 աստիճանի բազմանդամով, f (x) = a + bx + cx^2 + dx^3, ցուցադրական տվյալների առավելագույն շեղումը 0,3 միլիմետր է. 6 անգամ ավելի ճշգրիտ: A, b, c և d պարամետրերը որոշելու համար պետք է չափել առնվազն 5 միավոր: Դեմո տվյալների հավաքածուն ունի ավելի քան 5 չափման կետ, սակայն 5 -ը բավարար են:

Մեխանիկական խաղ. Մեխանիկական խաղի պատճառով դիրքում տեղի է ունենում օֆսեթ, եթե շարժիչը տեղափոխում եք սկզբում առաջ, այնուհետև հետընթաց, կամ եթե այն շարժում եք ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, այնուհետև հակառակ ուղղությամբ: Երկայնական ուղղությամբ շարժիչն ունի մեխանիկական խաղ սերվոյի թևի և սահիչի միջև ընկած երկու հոդերի մեջ: Պտտվող շարժման դեպքում շարժիչն ունի մեխանիկական խաղ սահիչի և լիսեռների միջև: Սերվո շարժիչներն ունեն նաև մեխանիկական խաղ ինքնին: Մեխանիկական խաղը չեղյալ հայտարարելու համար կան հետևյալ կանոնները. (x) + O (x)

P (x) և O (x) բազմանդամներ են: O- ն այն օֆսեթն է, որը գումարվում է մեխանիկական խաղի պատճառով: Բազմանդամային պարամետրերը որոշելու համար մեկ ուղղությամբ շարժվելիս չափիր 5 միավոր և հակառակ ուղղությամբ շարժվելիս նույն 5 կետը:

Եթե դուք պլանավորում եք մի քանի սերվո շարժիչներ կառավարել Arduino- ով, և ես ձեզ համոզեցի, որ ծրագրակազմի չափագրում կատարեք բազմանդամների միջոցով, նայեք իմ prfServo Arduino գրադարանին [4]:

Մատիտով տանող տեսանյութի համար օգտագործվել է prfServo գրադարանը: Չորս սպասարկումից յուրաքանչյուրի համար հինգ կետերի չափաբերում է կատարվել երկու ուղղություններով:

Այլ համակարգված սխալ.

Գուցե, ավելի շատ որպես զվարճալի փաստ, Adafruit Servo Shield- ի [3] թույլատրելիությունը 0,15 մմ է երկայնական ուղղությամբ: Ահա թե ինչու. Servo վահանը օգտագործում է PCA9685 չիպը ՝ PWM ազդանշան արտադրելու համար: PCA9685- ը նախատեսված է 0-100 % -ի միջև PWM ազդանշաններ ստեղծելու համար և դրա համար ունի 4096 արժեք: Բայց servo- ի համար օգտագործվում են միայն թույլտվությունների արժեքները `200 (880 μs) - ից 500 (2215 μs): 45 մմ հանգույցը, որը բաժանված է 300 -ի, կազմում է 0,15 մմ: Եթե մաթեմատիկա եք անում պտտվող շարժման համար, 180º բաժանված 300 միավորի վրա կազմում է 0,6º:

Քայլ 11: Հղումներ

[1] Arduino ՝ https://www.arduino.cc/ [2] Սերվոյի գրադարան ՝ https://www.arduino.cc/hy/reference/servo [3] Adafruit ServoShield ՝ https://www.adafruit: com/product/1411 [4] prfServo գրադարան ՝ https://github.com/mrstefangrimm/prfServoon's5] Arduino քարտեզի գործառույթ ՝

[6] Տվյալների օրինակ `0 4765 42610 38815 35620 32525 30030 27635 25240 22445 194