Robot Delta de código abierto: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Introducción:

En este tutorial haremos una máquina de recoger y colocar, ya que este es el uso más común de un robot delta en la industria además de las impresoras 3d delta. Este proyecto me tomó un poco de tiempo perfeccionarlo y fue muy desafiante, implica:

• Comprobación de viabilidad y diseño mecánico
• Prototipado y confección de la estructura mecánica
• Cableado eléctrico
• Desarrollo de software e interfaz gráfica de usuario
• Implementación de visión por computadora para un robot automatizado (todavía necesito su ayuda en esta parte

Paso 1: Diseño mecánico:

Antes de comenzar a hacer el robot, lo diseñé en fusion 360 y aquí está el modelo 3D, los planos y la descripción general:

Fusion 3d del modelo delta Robot con este enlace podrás descargar el modelo hole 3d.

es mejor obtener las dimensiones exactas del modelo 3D más precisas de esa manera.

También los archivos PDF de los planos están disponibles en la página del proyecto de mi blog para descargar en

Elegir las dimensiones correctas de acuerdo con el par máximo de mi motor paso a paso fue un poco desafiante. Primero probé nema 17, lo cual no fue suficiente, así que actualicé nema 23 e hice el robot un poco más pequeño después de validarlo con cálculos de acuerdo con el par estándar de nema 23 en la hoja de datos. Recomiendo que si va a usar otra dimensión, las valide primero.

Paso 2: Montaje:

Archivos STL de impresión 3D disponibles para descargar en la página del proyecto de mi sitio web

Comience imprimiendo en 3D la conexión de la varilla y el efector final. Después de eso, use madera o acero para la base, recomiendo su corte CNC para la precisión, así como para los brazos, los hice con alucobond, el material utilizado para los frentes de las tiendas es de caucho intercalado entre dos láminas de aluminio delgadas de 3 mm de espesor.

A continuación tenemos que trabajar en el acero en forma de L para montar los steppers, cortar a 100mm y taladrar agujeros para montar los steppers (pista: puedes ensanchar los agujeros para poder tensar la correa)

Luego, las varillas roscadas de 6 mm Ø, para la conexión de los antebrazos de 400 mm de longitud, deben cortarse y luego enroscarse o pegarse en caliente a la rótula. Utilicé esta plantilla para asegurar que todas tengan la misma longitud, es crucial que el robot esté paralelo.

Finalmente, las varillas de 12 mm de Ø deben cortarse a unos 130 mm de longitud para ser utilizadas como punto de pivote del robot que conecta la polea de 50 mm de Ø.

Ahora que todas las partes están listas puedes comenzar a ensamblar todo lo cual es sencillo como se muestra en las imágenes ten en cuenta que necesitas algún tipo de soporte como el rosa que solía poder sostener todo, mejor que lo que hice en el part2 video = D.

Paso 3: Parte eléctrica:

Para las partes electrónicas, es más como cablear una máquina cnc, ya que manejaremos el robot con GRBL. (GRBL es un analizador de código g de código abierto, incrustado y de alto rendimiento y un controlador de fresado CNC escrito en C optimizado que se ejecutará en un recto Arduino

Después de cablear los steppers, drivers y el arduino, ahora usaré el pin D13 del arduino para activar el relé de 5V que habilita el vacío, opté por que la bomba de 12v permaneciera encendida y habilitara la succión con válvula neumática 2/3 como Tenía uno por ahí.

Incluí el diagrama de cableado completo de la electrónica y configuré todos mis controladores paso a paso a una resolución de 1.5A y 1/16 de paso. Puse todo en una caja vieja de la PC como un gabinete

Paso 4: Software:

Lo principal que tenemos que hacer es configurar GRBL descargándolo / clonándolo desde su repositorio de Github. Usé la versión 0.9 pero puede actualizar a 1.1 (Enlace: https://github.com/grbl/grbl). Agregue la biblioteca a la carpeta de bibliotecas de arduino y cárguela en su arduino.

Ahora que GRBL está en nuestro arduino, conéctelo, abra el monitor en serie y cambie los valores predeterminados como se muestra en la imagen para que coincida con la configuración de su robot:

Usé polea de 50 mm y 25 mm => 50/25 = reducción de 1/2 y resolución de 1/16 de paso, por lo que el ángulo de 1 ° es de 18 pasos / °

Ahora el robot está listo para recibir comandos de gcode como en el archivo demo.txt:

M3 & M4 ==> activar / desactivar Vacío

X10 ==> mover paso a paso X a 10 °

X10Y20Z-30.6 ==> mover paso a paso X a 10 ° e Y a 20 ° y Z a -30.6 °

G4P2 ==> Espere dos segundos (retraso)

En este punto, con cualquier remitente de gcode, puede hacer que repita tareas preconfiguradas como seleccionar y colocar.

Paso 5: GUI y procesamiento de imágenes:

Para poder seguirme en esto, debe ver mi video que explica la GUI, repasando partes del código y la interfaz:

La GUI está hecha con la versión comunitaria gratuita de Visual Studio 2017, modifiqué el código de https://forums.trossenrobotics.com/tutorials/introduction-129/delta-robot-kinematics-3276/ para que los cálculos cinemáticos determinen su posición. La biblioteca EmguCV para el procesamiento de imágenes y matemáticas simples para mover el efector final a la posición de las tapas de las botellas para elegirlas y colocarlas es una posición predefinida.

Puede descargar la aplicación de Windows para probar con el robot desde mi repositorio de github o todo el código fuente y ayudarme a desarrollarlo ya que necesita más trabajo y depuración. Visítelo e intente solucionar los problemas conmigo o dé nuevas ideas, recomiéndelo a las personas que puedan ayudar. Les pido su contribución en el código y me apoyen en todo lo que puedan.

Ahora les agradezco por revisar este increíble proyecto y estad atentos para más

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