Como fazer um braço robótico sem fio com o Arduino »WikiUtil

Esse circuito de braço robótico que também pode ser implementado como um guindaste robótico, funciona com 6 servomotores e pode ser controlado através de um controle remoto por microcontrolador, usando um link de comunicação de 2,4 GHz baseado em Arduino.

Principais características

Quando você está construindo algo tão sofisticado quanto um braço robótico, ele deve parecer moderno e incluir muitos recursos avançados, e não apenas um mero recurso semelhante a um brinquedo.

O projeto completo proposto é relativamente fácil de construir, mas é atribuído a algumas funções avançadas de manobras, que podem ser controladas com precisão por meio de comandos sem fio ou remotamente controlados. O design é compatível até para uso industrial, se os motores forem atualizados adequadamente.

As principais características deste guindaste mecânico como braço robótico são:

  • “Braço” continuamente ajustável em um eixo vertical de 180 graus.
  • “Cotovelo” continuamente ajustável em um eixo vertical de 180 graus.
  • “Aperto dos dedos” continuamente ajustável ou aperto em um eixo vertical de 90 graus.
  • “Braço” continuamente ajustável em um plano horizontal de 180 graus.
  • O sistema robótico completo ou o braço do guindaste é móvel e manobrável como um carro com controle remoto.

Simulação de trabalho duro

Alguns dos recursos explicados acima podem ser vistos e compreendidos com a ajuda da seguinte simulação GIF:

simulação de trabalho de braço robótico

Posições do mecanismo motor

A figura a seguir nos dá uma idéia clara das várias posições do motor e dos mecanismos de engrenagem associados que devem ser instalados para implementar o projeto:

como fazer um braco robotico sem fio com o arduino

Nesse projeto, garantimos que as coisas sejam o mais simples possível, para que até um leigo possa entender os mecanismos de motor / engrenagem envolvidos. e nada está oculto por trás de mecanismos complexos.

A operação ou função de cada motor pode ser entendida com a ajuda dos seguintes pontos:

  1. O mecanismo nº 1 controla o “aperto dos dedos” ou o sistema de aderência do robô. O elemento móvel é articulado diretamente com o eixo do motor para movimentos.
  2. Motor n. ° 2 controla o mecanismo do cotovelo do sistema. Ele é configurado com um sistema de engrenagem de borda única para implementar o movimento de elevação.
  3. Motor n. O ° 3 é responsável por levantar todo o sistema de braço robótico verticalmente, portanto esse motor deve ser mais poderoso que os dois anteriores. Este motor também é integrado usando um mecanismo de engrenagem para executar as ações necessárias.
  4. Motor n. ° 4 controla todo o mecanismo do guindaste em um plano horizontal completo de 360 ​​graus, para que a lança possa levantar ou levantar qualquer objeto dentro de toda a faixa radial no sentido horário ou anti-horário.
  5. Motores n. ° 5 e 6 atuam como rodas para a plataforma que transporta todo o sistema. Esses motores podem ser controlados movendo o sistema de um lugar para outro sem esforço, e também facilita o movimento leste / oeste, norte / sul do sistema, simplesmente ajustando as velocidades dos motores esquerdo / direito. Isso é feito simplesmente reduzindo ou parando um dos dois motores, por exemplo, para iniciar uma curva do lado direito, o motor do lado direito pode ser parado ou parado até que a curva esteja totalmente ou no ângulo desejado. Da mesma forma, para iniciar uma curva à esquerda, faça o mesmo com o motor esquerdo.

A roda traseira não possui nenhum motor associado, é articulada para se movimentar livremente em seu eixo central e seguir as manobras da roda dianteira.

O circuito receptor sem fio

Como todo o sistema foi projetado para operar com um controle remoto, um receptor sem fio deve ser configurado com os motores explicados acima. E isso pode ser feito usando o seguinte circuito baseado em Arduino.

1590348166 35 como fazer um braco robotico sem fio com o arduino

Como você pode ver, existem 6 servomotores conectados às saídas do Arduino e cada um deles é controlado através dos sinais de controle remoto capturados pelo sensor NRF24L01 conectado.

Os sinais são processados ​​por esse sensor e alimentados ao Arduino, que entrega o processamento ao motor correspondente para as operações planejadas de controle de velocidade.

Os sinais são enviados de um circuito transmissor que possui potenciômetros. O ajuste nesses potenciômetros controla os níveis de velocidade nos motores correspondentes conectados ao circuito receptor explicado acima.

Agora vamos ver como é o circuito do transmissor:

Módulo transmissor

1590348167 231 como fazer um braco robotico sem fio com o arduino

O design do transmissor pode ser visto com 6 potenciômetros conectados à sua placa Arduino e também com outro dispositivo de link de comunicação de 2,4 GHz.

Cada um dos potes é programado para controlar um motor correspondente associado ao circuito receptor. Portanto, quando o usuário gira o eixo de um potenciômetro transmissor selecionado, o motor correspondente do braço robótico começa a se mover e implementa as ações, dependendo de sua posição específica no sistema.

Controle de sobrecarga do motor

Você pode se perguntar como os motores limitam seu movimento através de suas faixas móveis, uma vez que o sistema não possui dispositivos limitadores para impedir que o motor sobrecarregue uma vez que os respectivos movimentos do mecanismo atinjam seus pontos finais.

Isto é, por exemplo, o que acontece se o motor não parar mesmo depois que o “aperto” segurou firmemente o objeto?

A solução mais fácil para isso é adicionar módulos de controle de corrente individuais a cada um dos motores para que, nessas situações, o motor permaneça ligado e travado sem queima ou sobrecarga.

Devido ao controle de corrente ativo, os motores não passam por condições de sobrecarga ou sobrecorrente e continuam a operar dentro de uma faixa segura especificada.

O código completo do programa pode ser encontrado neste artigo



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

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