スマホで動くロボットアームを作る

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ややこしい話はぬきにしてウエストを作ってみた。

 

モデリング

 

これで4軸制御のロボットアームの出来上がりです。

後の12vバッテリーは重石です。

可動域など不満な点も有りますがロボットアームとして成立しています。

 

動かしている様子


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ティーチング機能を使って4軸制御

 

ややこしい話にもトライして行かなくては

 

また、更新します。

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予感的中

ややこしいです。

 

明らかに角度が違う

支点、力点間25mmで考えてみました。

 

ニュートラルからの5㎜送りと45度からの5mm送りは見るからに角度が違います。

測ってみたところニュートラルからは11.537度。45度からは20.109度と倍ほどの差が有ります。ややこしいことにこの違いが連続的に変化すると言う事で計算で求めるとなると例の見るだけで蕁麻疹がでる数式が要る様な気がします。

 

角度の制御を使わずティーチングでの制御なら問題は無いのですが

 

何時ものようにこねくり回しで解決できないか探って行きます。

 

出来上がりました。

 

進めていた新しいコントロールボードが完成

正面から

 

ESP-32搭載 8台のステッピングモーターをドライブ

横から

 

12v電源接続 5vはレギュレーターで供給

電源が1つで済むので楽

また、ブレッドボードではノイズのせいかでステッピングモーターがチッチッと動くことが有ったが無くなった。

 

また、更新します。

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前回「これぞ6軸制御と言えるようなデモ動画を作ってみようかな」と書きましたがそれ以上に楽しいことを思いついたので作っていません。

 

その楽しい事とは

ハンドのスライダー機構を使ったらリニアアクチュエータが出来そうと言う事です。

あの小さいステッピングモーターで高ギア比を稼ぐギアボックスを作るのは難しいが

リニアアクチュエータならスパーギア一つで簡単に作れてしまいます。

 

作ったリニアアクチュエータ

モデリング

 

テストの様子


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使用モーターは20BY45

 

構造が簡単でトルクと精度が抜群

ステッピングモーター 1ステップ 18度

ねじロッド ピッチ0.5mm

ピニオンギア : スパーギア 1 : 4

これらを計算して1mm移動するのに160ステップ

1ステップ 0.00625mm

と、抜群の分解能

 

テスト用のロボットアームも作ってみた

取り敢えずショルダー、エルボー、リストの3軸

 

作動の様子


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速度はゆっくりですが確実に動きます。

 

トルクテストの様子


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200gのウエイト

このサイズのアームで200gを上げれるのは感覚的にパワフルです。

ショルダー、エルボー、リストのうちエルボーがちょっと苦しい。これは支点、力点間がリストと同じなのに支点、作用点間が3倍ほど有るからです。

てこの原理で何とでもなります。

 

しかし、この方式

各軸の角度制御はとんでもなく難しくなる予感がする。

 

また、更新します。

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リストロールを殺さないハンドが出来上がりました。

 

ダブルモーターです。

試作品で色々と試しましたがこのスタイルに落ち着きました。

モデリング

スライダーの動きそのものでカム機構で開閉

 

ロボットアームに取り付けた

リスト軸から145㎜も離れてしまった。

これで6軸ロボットアームは完成

 

これぞ6軸制御と言えるようなデモ動画を作ってみようかな

 

お楽しみに!

 

また、更新します。

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新しいハンドを作りました。

 

ペンの持ち替え機構と同じリストロールの回転を利用

 

後から

 

モデリング

 

作動の様子


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冷やし中華の薄焼き卵用に割ってみました。

(危なく床にこぼれそうになりましたがセーフ)

 

掴む力は申し分無い

ただ折角のリストロールが使えなくなるのはちょっと寂しい

 

そこで「少し賢くなったプロッター」で使った機構で試作してみた。

mckeechan.hatenadiary.jp

 

試作したハンドでの実験の様子

今回のハンドには遠く及びませんが前作のハンドよりは力はありそう

(製作途中の次期ボードでテスト)

 

前作の見掛け倒しのハンド

 

折角の6軸ロボットなので何とかしたい所です。

 

また、更新します。

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お絵描きアプリの耐久試験を行いました。

 

適当に30分位掛かりそうな図柄をお絵描きして最後まで書き上げることが出来るかの挑戦です。

 

お絵描きした図柄

色の順番、書き順もすべてバラバラです。

 

そして書き上りがこちら

無事完走

書き上げるのに29分掛かりました。

ペンの持ち替え39回ですが掴み損ねることもなく描画の再現性も良好です。

 

描画の様子を1分ほどのタイムラプス映像にしてみました。


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これで絵心が有ればロボットとの面白いコラボが出来るかも分かりません。

(私自身絵心は皆無)

 

こちらは上手く行きましたが

 

以前作ったハンドの試験も行いました。

 

ロボットアームに取り付けた様子

カッコいい

 

力感満載

ところが

全くの見掛け倒し

ステッピングモーターの力なさすぎで使い物にならず

トホホ・・・

 

新しいのを作らなければ、

 

また、更新します。

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お絵描きアプリが出来上がりました。

 

スマホ画面にお絵描き

スクリーンショット

 

上の絵をロボットアームで描画

 

描画の様子


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描くのに約7分

ビットデータの大きさは4.2MBでまだまだ余裕(18MBまでは動作確認済み)が有ります。

もっと大作を描くことも可能です。

 

今回のアプリ思っていたより早く出来上がりましたが、なぜかと言うと

昔作ったアプリで少し手を加えるだけで流用出来そうな物を見つけたからです。

 

次は何を作ろかな

 

また、更新します。