Brazo robótico impreso en 3D: 6 pasos (con imágenes)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-13 06:57

Este es un remix del brazo robótico hecho por Ryan Gross:

Suministros

Los siguientes productos son los elementos utilizados en este Instructable. Puede encontrar diferentes variaciones, ya que todas son piezas y componentes electrónicos estándar. Tenga en cuenta que algunas piezas impresas en 3D se han adaptado a estos artículos, por lo que su kilometraje puede variar. He incluido archivos Fusion360 en la página de Thingiverse en caso de que tenga que hacer ajustes menores.

• 4x Servo Horn 25T:
• 4x Servos TowerPro MG996R 10kg:
• Tornillos avellanados M3 de 8x 8 mm: puede usar tornillos más cortos, pero yo usé tornillos de 8 mm de longitud y no tuve problemas con el espacio libre hacia el interior de la parte del antebrazo.
• 12 tornillos de cabeza plana M3 de 10 mm. Es posible utilizar 20 en este proyecto, pero no es necesario.
• 12 tuercas cuadradas M3 de 5,5 x 1,8 mm: https://www.amazon.co.uk/gp/product/B075YSD5TN/ Es posible utilizar 20 en este proyecto, pero no es necesario.
• Nylon elástico de 3 mm / Cordón de choque (5 m)
• MG90S Micro Servo con Servo Horns
• Microcontrolador Arduino o similar
• Placa de controlador PWM / Servo
• Baterías / Fuente de alimentación ~ 5-6V

Paso 1: preparación de las servo poleas

Prepare lo siguiente:

• 4x poleas servo (impresas en 3D)
• 4x Servo cuernos
• 8 tornillos avellanados M3

1. Coloque la bocina servo a través del orificio de la polea servo de modo que la ranura dentada sobresalga ligeramente a través de la base de la polea.
2. Atornille dos de los tornillos avellanados a través de los orificios de la polea y la bocina.
3. Repita para las 4 poleas.

Paso 2: Asegurar los Servos

Prepare lo siguiente:

• Soporte de servo (impreso en 3D)
• 4x Servos TowerPro MG996R 10kg
• 8 tornillos M3 de 10 mm (mínimo)
• 8x (mínimo) tuercas cuadradas M3

1. Inserte las tuercas cuadradas en las trampas. Es posible que deba colocarlos con cuidado para alinearlos con los orificios del servo.
2. Fije el servo al soporte con los tornillos. Tenga cuidado de no apretarlos demasiado, solo necesita mantener los motores en su lugar. Puede optar por utilizar todos los orificios del soporte, pero no es necesario. En las fotos, solo he usado dos por servo.
3. Repita para los 4 servos. La orientación es importante: asegúrese de que el eje de engranajes 25T esté más cerca de los pilares centrales de los soportes.
4. ¡La gestión de cables es importante! Pase los cables por el orificio entre los pilares centrales. Serán guiados a través de la carcasa del antebrazo.

Paso 3: agregar las servo poleas a los servos

Prepare lo siguiente:

• Soporte de servo completo
• 4x Poleas servo completadas
• 4 tornillos M3 de 4 mm (generalmente vienen con los servos)

1. Presione cada polea en cada eje del motor. La orientación exacta no importa en este momento; la alterarás más adelante.
2. Asegure la polea con el tornillo. El mío vino con los servos, pero verifique el contenido de los que ordena en caso de que necesite comprar algunos por separado.

¡Montaje del servo completo

Paso 4: ensamblar la mano

Prepare lo siguiente:

• Palm (Impreso en 3D)
• Dedos (impresos en 3D
• Cordón de nailon elástico
• Servo micro MG90S

1. Pase un extremo del cordón de nailon a través de uno de los orificios en la parte posterior de la palma y a través de los orificios del dedo correspondiente. Si le resulta difícil empujar el cable debido a los extremos deshilachados, intente envolverlo en un poco de cinta para que el extremo entre más suave.
2. Enrolle el nailon sobre sí mismo, a través del segundo conjunto de orificios en el dedo y, finalmente, a través del otro orificio en la palma.
3. Apriete el nailon y ate los dos extremos del cordón en un nudo doble. Intente doblar el dedo y asegúrese de que encaje hacia arriba. Si no es así, tendrás que atar los extremos con más fuerza.
4. Corta los extremos del cordón cerca del nudo. Puede ser una buena idea chamuscar los extremos del nailon con un soldador para evitar que se deshilachen, pero esto no siempre es necesario.
5. Repita los pasos 1 a 4 para los 3 dedos restantes. Si bien lo he demostrado con todos los diferentes dedos impresos, es posible que prefiera mezclar y combinar diferentes longitudes / anchos según lo que mejor se adapte a sus necesidades.
6. Ate el pulgar con el mismo método anterior.
7. Coloque el Micro Servo (con la bocina de servo incluida) en el pulgar. Debe encajar a presión (trate de no romper el motor), pero una mancha de pegamento puede ayudar a mantenerlo en su lugar. No se preocupe, puede quitar el motor desenroscándolo del claxon usando el orificio en la articulación del pulgar.
8. Inserte el cable a través del orificio en la Palm y empuje el motor en su ranura. (El diseño que descargará puede ser ligeramente diferente al que se muestra, ya que este pellizca un poco el cable cuando inserta el motor).

¡La mano está completa

Paso 5: unir los dedos a los servos

Prepare lo siguiente:

• Servos en soporte
• Palma construida
• Antebrazo (impreso en 3D)
• Muñeca (impresa en 3D)
• Pegamento de plástico
• Arduino (o un microcontrolador similar): utilicé un Arduino Uno.
• Placa de servocontrolador: utilicé el PWM / Servo Shield de Adafruit de 16 canales y 12 bits
• Sedal
• 4 x tornillos M3x10mm
• 4 x tuercas cuadradas M3

1. Conecte los servos a la placa del servocontrolador. Elija un pedido que tenga sentido para usted. Conecté los servos frontales a los puertos 0 y 2, y los servos traseros a 4 y 6.
2. Descargue el archivo del proyecto de servocalibración de GitHub. Lo más probable es que tenga que modificar los valores en función de cómo haya conectado los servos o si tienen un rango de codificador ligeramente diferente. Usted es responsable de esta etapa, así que tenga cuidado de no conducirlos más allá de su punto seguro para girar.
3. Ejecute el programa de manera que todos los servos estén en la posición más adelantada.
4. Retire las bocinas de los servos y gírelas de acuerdo con las fotos. Esto los coloca en la mejor posición para retirar los dedos una vez conectados a través de la línea de pesca. Pruébelo girando los servos hacia atrás, deberían terminar como se muestra en la siguiente foto.
5. Observe cómo conectó los cables de los servos. Ahora desconéctelos para que pueda pasar los cables a través del enrutamiento en el antebrazo y vuelva a conectarlos en la parte inferior. Si es posible, pase el cable del servo del pulgar a través del enrutamiento también (desde la parte superior del antebrazo).
6. Pega la muñequera a la mano. Solo hay una orientación que permitirá que los dos encajen juntos. Asegúrese de que el cable del motor Thumb esté insertado a través de la ranura más larga de la muñeca.
7. Pase el hilo de pescar por los dedos, la palma, la guía de la muñeca y luego la servoguía. Luego, pase cada línea a través de uno de los cuernos del servo. El cuarto y el meñique deben estar en el mismo cuerno. Asegúrese de enhebrar la línea de manera que no roce con ninguna otra línea.
8. Haga un nudo en cada uno de los cuernos, dejando suelta la línea del extremo del dedo. Deje suficiente holgura para hacer nudos más tarde.
9. Asegure el soporte del servo al antebrazo usando los tornillos y tuercas en las trampas de tuercas.
10. Pega la muñeca a la parte superior del antebrazo.
11. Haz nudos en la punta de cada dedo. Puede encontrar una ligera holgura en la línea de pesca, lo cual es normal. Para tensar la línea nuevamente, quite las bocinas del servo y rótelas lejos de la mano hasta que se enseñe la línea. Luego, vuelva a fijar los cuernos a los servos.
12. Pruebe la mano ejecutando el programa que aprieta el puño.

Si todo está funcionando, ¡está listo para comenzar! ¡Bien hecho

Paso 6: Terminando

¡La construcción principal está lista y estás listo para jugar con tu nuevo robot!

Tómese un tiempo para comprender sus motores, su microcontrolador y sus limitaciones. Intente hacer una aplicación que lo controle, tal vez una biblioteca en el idioma que elija. Hackea las partes (todos los archivos de diseño están incluidos en la página de Thingiverse) y hazlo mejor; si lo haces, envíame un mensaje y tal vez llegue a la próxima revisión.

Lo más importante: diviértete y sigue aprendiendo:)