Cara Membuat Lengan Robot Nirkabel dengan Arduino

Rangkaian lengan robotik ini yang juga dapat diimplementasikan layaknya robot crane, bekerja menggunakan 6 motor servo dan dapat dikendalikan melalui sebuah pengendali jarak jauh mikrokontroler , menggunakan tautan komunikasi 2,4 GHz berbasis Arduino.

Fitur utama

Ketika Anda sedang membangun sesuatu yang secanggih lengan robot, itu harus terlihat modern dan harus menyertakan banyak fitur canggih, dan bukan sekadar mainan seperti fungsi.

Desain lengkap yang diusulkan relatif mudah untuk dibuat, namun dikaitkan dengan beberapa fungsi manuver canggih, yang dapat dikontrol secara tepat melalui perintah nirkabel atau remote control. Desainnya bahkan kompatibel untuk penggunaan industri, jika motornya ditingkatkan kemampuannya.

Fitur utama dari derek mekanis seperti lengan robotik ini adalah:

• 'Lengan' yang dapat disesuaikan secara terus menerus di atas sumbu vertikal 180 derajat.
• 'Siku' yang dapat disesuaikan secara terus-menerus pada sumbu vertikal 180 derajat.
• 'Finger pinch' yang dapat disesuaikan secara terus-menerus atau Pegangan pada sumbu vertikal 90 derajat.
• 'Lengan' yang dapat disesuaikan secara terus-menerus di atas bidang horizontal 180 derajat.
• Seluruh sistem robotik atau lengan derek dapat digerakkan dan digerakkan seperti a mobil yang dikendalikan dari jarak jauh .

Simulasi Kerja Kasar

Beberapa fitur yang dijelaskan di atas dapat dilihat dan dipahami dengan bantuan simulasi GIF berikut:

Posisi Mekanisme Motor

Gambar berikut memberi kita gambaran yang jelas mengenai berbagai posisi motor dan mekanisme roda gigi terkait yang perlu dipasang untuk melaksanakan proyek:

Dalam desain ini kami memastikan untuk menjaga sesederhana mungkin sehingga bahkan orang awam pun dapat memahami tentang mekanisme motor / roda gigi yang terlibat. dan tidak ada yang tersembunyi di balik mekanisme yang rumit.

Cara kerja atau fungsi masing-masing motor dapat dipahami dengan bantuan poin-poin berikut:

1. Motor # 1 mengontrol 'jepit jari' atau sistem pegangan robot. Elemen yang dapat digerakkan secara langsung berengsel dengan poros motor untuk pergerakannya.
2. Motor # 2 mengontrol mekanisme siku dari sistem. Ini dikonfigurasikan dengan sistem roda gigi edge to egde sederhana untuk menerapkan gerakan pengangkatan.
3. Motor # 3 bertanggung jawab untuk mengangkat seluruh sistem lengan robotik secara vertikal, oleh karena itu motor ini harus lebih bertenaga dari dua di atas. Motor ini juga diintegrasikan menggunakan mekanisme roda gigi untuk menghasilkan tindakan yang diperlukan.
4. Motor # 4 mengontrol seluruh mekanisme derek pada bidang horizontal 360 derajat penuh, sehingga lengan dapat mengambil atau mengangkat benda apa pun dalam keadaan penuh. searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam jarak radial.
5. Motor # 5 dan 6 bertindak seperti roda untuk platform yang mengusung seluruh sistem. Motor ini dapat dikontrol dengan memindahkan sistem dari satu tempat ke tempat lain tanpa susah payah, dan juga memfasilitasi pergerakan timur / barat, utara / selatan dari sistem hanya dengan menyesuaikan kecepatan motor kiri / kanan. Ini hanya dilakukan dengan mengurangi atau menghentikan salah satu dari dua motor, misalnya untuk memulai belokan ke kanan, motor sisi kanan dapat dihentikan atau dihentikan hingga belokan dijalankan sepenuhnya atau ke sudut yang diinginkan. Begitu pula untuk memulai belok kiri lakukan hal yang sama dengan motor kiri.

Roda belakang tidak memiliki motor yang terkait dengannya, ia berengsel untuk bergerak bebas pada poros tengahnya dan mengikuti manuver roda depan.

Sirkuit Penerima Nirkabel

Karena seluruh sistem dirancang untuk bekerja dengan kendali jarak jauh, penerima nirkabel perlu dikonfigurasi dengan motor yang dijelaskan di atas. Dan ini dapat dilakukan dengan menggunakan rangkaian berbasis Arduino berikut.

Seperti yang Anda lihat, ada 6 motor servo yang terpasang dengan output Arduino dan masing-masing dikendalikan melalui sinyal yang dikendalikan jarak jauh yang ditangkap oleh sensor NRF24L01 yang terpasang.

Sinyal diproses oleh sensor ini dan diumpankan ke Arduino yang mengirimkan pemrosesan ke motor yang relevan untuk operasi kontrol kecepatan yang dimaksudkan.

Sinyal dikirim dari sirkuit Transmitter yang memiliki potensiometer. Penyesuaian pada potensiometer ini mengontrol tingkat kecepatan pada motor koresponden yang terpasang dengan rangkaian penerima yang dijelaskan di atas.

Sekarang mari kita lihat bagaimana rangkaian pemancar itu:

Modul Pemancar

Desain pemancar terlihat memiliki 6 potensiometer yang terpasang dengan papan Arduino dan juga dengan perangkat tautan komunikasi 2,4 GHz lainnya.

Setiap pot sudah diprogram mengendalikan motor yang sesuai terkait dengan sirkuit penerima. Oleh karena itu, ketika pengguna memutar poros dari potensiometer pemancar yang dipilih, motor yang sesuai dari lengan robot mulai bergerak dan menerapkan tindakan tergantung pada posisi spesifiknya pada sistem.

Mengontrol beban motor berlebih

Anda mungkin bertanya-tanya bagaimana motor membatasi gerakannya di seluruh rentang geraknya, karena sistem tidak memiliki pengaturan pembatas untuk mencegah motor kelebihan beban setelah masing-masing gerakan mekanisme mencapai titik akhir?

Artinya, misalnya apa yang terjadi jika motor tidak berhenti bahkan setelah 'grip' menahan benda dengan erat?

Solusi termudah untuk ini adalah menambahkan individu modul kontrol saat ini dengan masing-masing motor sehingga dalam situasi seperti itu motor tetap ON dan terkunci tanpa terbakar atau kelebihan beban.

Karena kontrol arus aktif, motor tidak mengalami kelebihan beban, atau kondisi arus berlebih, dan motor tetap beroperasi dalam kisaran aman yang ditentukan.

Kode Program Lengkap dapat ditemukan di artikel ini