Сызыктуу жана ротациялык кыймылдаткыч: 11 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Бул Нускамада айлануучу вал менен сызыктуу кыймылдаткычты кантип жасоо жөнүндө. Бул нерсени алдыга жана артка жылдырып, ошол эле учурда айлантууга болот дегенди билдирет. Бул нерсени 45 мм (1,8 дюйм) алдыга жана артка жылдырып, 180 градуска бурууга болот.

Чыгымдар болжол менен $ 50 түзөт. Бардык бөлүктөр 3D принтерде же аппараттык дүкөндөн сатып алса болот.

Колдонулган моторлор сатыкта бар болгон эки servo мотор. Төмөн баа сервосунун жанында пайдалуу мүнөздөмө бар: Серволор кошумча көзөмөл логикасына муктаж эмес. Эгерде сиз Arduino [1] жана анын Servo китепканасын [2] колдонуп жаткан болсоңуз, анда 0 менен 180дин ортосундагы жазуу түздөн -түз серво мотордун абалы, ал эми бизде аткаруучунун позициясы. Мен Arduino -ну гана билем, бирок мен ишенем, башка платформаларда серволорду көзөмөлдөө абдан жөнөкөй, демек, бул аткаруучу.

Аны куруу үчүн туруп турган бургулоочу машина жана 4,2 мм металл бургу керек. Сиз жеңиңиздин подшипниги болуу үчүн M4 жаңгактарын бургулап жатасыз.

Мындан тышкары, металл таякка M4 жипти кесүү үчүн жакшы отургучтун винти жана винт керек. Таяктарды бекитүү үчүн M4 бурама краны талап кылынат.

Жабдуулар

1 Standard Servo Tower Pro MG946R. Серво колу, 4 M2 монтаж бурамасы жана 4 d3 жез корпусу менен келет

1 Micro Servo Tower Pro MG90S. Серво колу жана 2 монтаж винти менен келет

11 M2 x l10 мм жалпак баштуу бурама

4 M4 шайба

6 M4 жаңгак

1 шакек d4 мм

1 кашык d1 мм

1 Жыгач дубель d6 x l120

2 Болот же алюминий таяк d4 x l166 бир учунда M4 x l15 жип менен

1 Болот же алюминийден жасалган таяк d4 x l14

1 Болот же алюминий таяк d4 x l12

Легенда: l: узундугу миллиметрде, г: диаметри миллиметрде

1 -кадам: 3D Басылган бөлүктөрү

Сиз сол же оң тараптуу бөлүктөрдү басып чыгарышыңыз керек. Бул Нускамада сүрөттөр сол жактуу LnR Актуаторун көрсөтөт (Алдынан карасаңыз, жыгач дубел сол жакта).

Эгер 3D принтериңиз жок болсо, жакын жерде 3D басып чыгаруу кызматын издөөнү сунуштайм.

2 -кадам: Слайдер подшипниктери

Подшипниктер катары, M4 гайкалар колдонулат! Бул үчүн сиз (M4/3.3 мм) тешиктерди 4.2 мм металл бургу менен бургулайсыз. Бургуланган M4 жаңгактарын слайдердеги тешиктерге басыңыз.

2 M4 шайбасын слайдер менен слайдердин үстүнө чаптаңыз.

3 -кадам: Mirco Servo жана Extension Arm

Микро Сервону слайдерге орнотуңуз.

Оң жагында сиз узартуу колун жана калган 2 M4 жаңгакты көрөсүз. Бургуланган M4 гайкаларын узартуу колунун тешиктерине басыңыз.

4 -кадам: Слайдер жана айлануучу шахта

Слайдер, узартуу колу жана слайдердин үстүн чогулткула. Ок катары кичинекей 12 мм узундуктагы металл таякты колдонуңуз.

Сүрөттүн ылдыйында Micro Servo колуна бекитилген фланецти көрөсүз.

Жыгач дубелдин ичине 1,5 мм тешүү керек (сүрөттүн оң жагында), антпесе жыгач сынып кетет.

5 -кадам: Servo Joint

Стандарттык servo колуна 4.2 мм тешик бургулаңыз жана 14 мм металл таякчага оюк шакегин кошуңуз.

Кир жуугучтардын бирин серво колуна чаптаңыз.

Төмөндө компоненттерди кантип жыйнайсыз:

1) Шакек шакегин огуна орнотуңуз

2) Кир жуугучту кошуу

3) Серво колун узартуу колунун астына кармап, ал аркылуу чогулган огун басыңыз.

4) Фиксация шакегине бир аз клей кошуп, астынан октун үстүнө басыңыз.

Сүрөт заманбап эмес. Экинчи шакектин ордуна кыйкыруу фиксация шакегин көрсөтөт. Фиксация шакеги бар идея оригиналдуу дизайнды өркүндөтүү болуп саналат.

6 -кадам: Servo Mount

Стандарттык серво кыймылдаткычка тиркелет. Сервону ачуу аркылуу алып өтүү үчүн, анын астындагы капкагын алып салышыңыз керек, андыктан кабелди ылдый бүгүшүңүз керек.

Орнотуучу бурамалар адегенде баш аламандыктын корпусуна, андан кийин кыймылдаткычтын тешиктерине кирет. Бурамаларды LnR-Base астына коюлган фиксация блокторуна бургулаңыз.

7 -кадам: Узунунан кыймыл

M4 бурама кран менен сиз LnR-Baseтин арткы тегиздигинин 3,3 мм тешиктерине жип кесип алдыңыз.

Слайдер эки темир таякчанын үстүндө жылат. Булар LnR-Baseдин 4.2 мм алдыңкы тешиктери аркылуу, андан кийин сыдыргыч подшипниктери аркылуу өтөт жана кыймылдаткычтын арткы тегиздигинде M4 жип менен бекитилет.

8 -кадам: капкак

Бул LnR актуатору!

Micro Servo кабелин оңдоо үчүн, клиптин бир бөлүгү колдонулат. Капотту кыймылдаткычка орнотуп койсоңуз болот.

9 -кадам: Arduino Sketch (милдеттүү эмес)

Эки потенциометрди Arduino A0 жана A1 кириштерине туташтырыңыз. Сигналдын төөнөгүчтөрү айлануу үчүн 7 жана узунунан кыймыл үчүн 8.

Ардуинодон 5 Вольтту потенциометрлер үчүн эмес, 5 В тышкы электр булагынан алууңуз маанилүү. Серваларды айдоо үчүн тышкы электр булагын колдонуу керек.

10 -кадам: Программалоо мисалынан тышкары (милдеттүү эмес)

Мен LnR Актуаторун башкарган программалык камсыздоонун системалуу каталарын кантип жокко чыгарам. Механикалык трансформациянын жана механикалык ойноонун кесепетинен позициялоонун катасын жоюу менен, узунунан багытта 0,5 миллиметр жана айлануучу кыймылда 1 градус тактыкты аныктоо мүмкүн.

Механикалык трансформация: Arduinos карта функциясы [5] мындай жазылышы мүмкүн: f (x) = a + bx. Демо маалымат топтому [6] үчүн максималдуу четтөө 1,9 мм. Бул кайсы бир учурда, кыймылдаткычтын позициясы өлчөнгөн мааниден дээрлик 2 миллиметр алыс экенин билдирет.

3, f (x) = a + bx + cx^2 + dx^3 даражалуу полином менен демо маалыматтын максималдуу четтөөсү 0,3 миллиметрди түзөт; 6 эсе так. A, b, c жана d параметрлерин аныктоо үчүн кеминде 5 баллды өлчөө керек. Демо маалымат топтомунда 5тен ашык өлчөө пункттары бар, бирок 5 жетиштүү.

Механикалык ойноо: Механикалык ойнотуудан улам, эгерде сиз кыймылдаткычты алдыга, андан кийин артка жылдырсаңыз же сааттын жебеси боюнча, андан кийин сааттын жебесине каршы жылдырсаңыз, позицияда офсет бар. Узунунан багытта, кыймылдаткычтын servo колу менен слайдердин ортосундагы эки муунда механикалык ойноосу бар. Айлануучу кыймыл үчүн кыймылдаткычта слайдер менен валдардын ортосунда механикалык ойноо бар. Серво моторлорунда дагы кээ бир механикалык оюндар бар. Механикалык оюнду жокко чыгаруу үчүн эрежелер: A) Алга же сааттын жебеси боюнча жылганда формула: f (x) = P (x) B) Артка же сааттын жебесине каршы жылганда, формула: f (x) = P (x) + O (x)

P (x) жана O (x) полиномдор. О - механикалык ойноодон улам кошулган офсет. Көп мүчө параметрлерин аныктоо үчүн бир багытта баратканда 5 чекитти жана карама -каршы багытта жүргөндө ошол эле 5 чекитти өлчөө керек.

Эгерде сиз Arduino менен бир нече servo моторду башкарууну пландап жатсаңыз жана мен сизди полиномдорду колдонуп программалык камсыздоону калибрлөөгө ишендирген болсом, анда менин prfServo Arduino китепканамды караңыз [4].

Карандаш алып баруучу видео үчүн prfServo китепканасы колдонулган. Төрт сервонун ар бири үчүн эки багытта беш баллдык калибрлөө жүргүзүлгөн.

Башка системалык каталар: Актуатордун кошумча системалык каталары бар: сүрүлүү, эксцентриситет жана колдонулган серво китепкананын жана серво кыймылдаткычтарынын чечилиши.

Балким, кызыктуу факт катары, Adafruit Servo Shield [3] токтому 0,15 мм узунунан турат! Мунун себеби: Серво калканы PWM сигналын чыгаруу үчүн PCA9685 чипин колдонот. PCA9685 0 жана 100 % ортосунда PWM сигналдарын түзүү үчүн иштелип чыккан жана бул үчүн 4096 мааниге ээ. Бирок servo үчүн 200 (880 μs) - 500 (2215 μs) чейин гана маанилер колдонулат. 300 ммге бөлүнгөн 45 мм хаб 0,15 мм. Эгерде сиз айлануу кыймылынын математикасын аткарсаңыз, 180º 300 пунктка бөлүнгөндө 0.6º болот.

11 -кадам: Шилтемелер

[1] Arduino: https://www.arduino.cc/ [2] Серво китепканасы: https://www.arduino.cc/en/reference/servo [3] Adafruit ServoShield: https://www.adafruit. com/product/1411 [4] prfServo китепканасы: https://github.com/mrstefangrimm/prfServo [5] Arduino картанын функциясы:

[6] Мисал маалымат топтому: 0 4765 42610 38815 35620 32525 30030 27635 25240 22445 194