Прототип промышленного робота-манипулятора

Актуальность

В наше время потребности человечества всё время растут. Компаниям приходится изготавливать всё больше и больше продукции, и им нужно точное и стабильное производство. 

Цель

Создание промышленного роботизированного манипулятора на платформе Arduino. 

Задачи

1. Провести анализ существующих манипуляторов.

2. Подобрать нужные элементы и детали для реализации проекта.

3. Разработать 3D-модель проекта в САПР.

4. Разработать программный код работы устройства.

5. Произвести печать деталей конструкции на 3D-принтере по разработанной

3D-модели.

6. Произвести сборку, отладку и тестирование манипулятора. 

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Программное обеспечение:

Solidworks

Tinkercad

Arduino 

Оборудование:

Arduino Uno

Сервомоторы двух типов

Провода

3D-принтер

Клешня для захвата

Болты 

Описание

Модель представляет собой устройство, отдалённо напоминающее руку, поделённую на 6 сегментов: базы, плечо, локоть, вращение кисти вокруг своей оси, подъём кисти вверх/вниз и клешня захвата. Все сегменты приводятся в движение с помощью сервомоторов, получающих градусные значения с Arduino, которые приходят с мобильного приложения. Мобильное приложение подсоединяется к Arduino с помощью Bluetooth-модуля. Корпус данной модели полностью напечатан на 3D-принтере, изначальная конфигурация идёт с клешнёй, поэтому главная функция – перемещение предметов, но насадки можно легко менять и использовать манипулятор в других целях. 

Результаты работы/выводы

В результате работы был получен работающий прототип манипулятора, который воспринимает команды с мобильного приложения и приходит в движение. Были проработаны моменты, связанные с питанием сервоприводов. В ходе работы они потребляли большой ток, порядка 2А при напряжении 5В, что повлекло за собой использование дополнительного мощного источника питания, в данном случае – лабораторного блока питания на 3А. 

Перспективы использования результатов работы

В перспективе – замена обычных сервоприводов на более мощные или даже на шаговые двигатели, также планируется улучшить программу, чтобы устройству можно было задать определённый алгоритм действий. Ещё планируется дополнить манипулятор камерой для возможности идентификации объекта. 

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Технопарк «Альтаир» при РТУ МИРЭА