ロボットアーム3号機 14

直線移動

3軸とも出来る様になりました。

 

と、言っても課題を残したままですけど

 

直線移動xyz各軸100mm


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ちょっとインチキ臭い事をしている。

 

本来、エルボーを補正しなければ行けないところ微々たる角度だと無視!

 

難解すぎる

 

こればっかりに掛かってられないので次のステップへ

 

いよいよロールに取り掛かります。

それに向けて

頭の中を整理するためのアプリも更新

 

更新したアプリ

ロールすると兎に角ややこしい事になります。

 

アプリを使って考えても全く整理出来ていない・・・

 

また、更新します。

ロボットアーム3号機 13

苦戦しています。

 

予感的中!

y軸の直線移動、収拾がつきません。

あちらを立てればこちらが立たず、こちらを立てればあちらが立たず。脳が焼損してしまいそうです。

 

そこで一時退避。

息抜きにグリッパーを作ってティーチングで遊んでみました。

 

作ったグリッパー

 

モデリングはプーリー駆動のグリッパーを流用(拡大して少し手直し)

 

動きの教示は手間は掛かるが気分転換にもってこい

 

遊んでいる様子


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グリッパーを少し改造しています。(カバーに当たるので延長)

 

遊ぶのもいけれどリストのプログラミングで行き詰っているのにロールの制御もプログラムで行うとなると・・・

 

一気に現実に引き戻された。

 

また、更新します。

ロボットアーム3号機 12

x軸の直線移動に挑戦しました。

 

以前の直線移動はウエスト、ショルダー、エルボーを制御して行いましたが

スマホでロボットアームを動かす - McKeeChan’s blog ← この頃

今回はウエストは使わずショルダー、エルボー、リストで制御しています。

 

難しいです。

 

各軸を制御しようとすると互いに影響しあって考えても考えても堂々巡りに陥って最後は無限ループで終了!

 

このままでは埒が明かないので頭の中を整理するためにアプリを作りました。

 

少しは考えがまとまる様になりました。

 

やっとのことで作ったプログラムでコードの生成が出来ました。

 

コードの一部

G01X0Y90Z0A90B30C0D0
G01X0Y86.13Z-7.49A90B29C0D0F500
G01X0Y84.47Z-10.55A90B28C0D0
G01X0Y83.21Z-12.8A90B27C0D0
G01X0Y82.16Z-14.66A90B26C0D0
G01X0Y81.22Z-16.27A90B25C0D0
G01X0Y80.39Z-17.67A90B24C0D0
G01X0Y79.64Z-18.92A90B23C0D0
G01X0Y78.95Z-20.05A90B22C0D0
G01X0Y78.31Z-21.08A90B21C0D0

リストの角度1°毎に算出

全コードで68行

 

出来たコードで動かしている様子


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チョット怪しい気もするが一旦終わりたい

 

次はy軸方向へ直線移動

 

更に難しくなる様な予感がする。

 

また、更新します。

ロボットアーム3号機 11

リストの動きを調査、確認をしました。

 

リストを制御するのは思っている以上に難しいです。

リストの動きを研究するためにポインターを付けて色々と試してみます。

 

ポインターを付けた様子

先端の球(中心)まで丁度100mm

以前のロボットでは何をするにもリストを固定して制御していました。

ペンを持たすときもグッリパーで物を掴むときもエルボーの先端を基準に計算していて、でないととんでもなく複雑になったから。

 

しかし今回は違いますリストの先までキッチリと考えて制御します。

 

そのために付けたポインター長さは100mm

これでショルダー150mm、エルボー150mm、リスト100mmのロボットアームです

 

ポインターを動かしている様子


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今は各方向にただ動かしているだけだから当然、円弧運動

 

次回はx軸方向の直線移動に挑戦して行きます。

(少し頭の中でシミュレーションしただけで頭痛が)

 

また、更新します。

ロボットアーム3号機 10

ロボットアーム3号機がチョット進化しました。

 

そのまえに、

 

前回、分解してギヤが融けているのを発見しましたがその他のドライブもついでにメンテナンスしました。

 

すると、とんでもないことを発見!

2段目のエキセントリックシャフトが割れています。

(ダブルベアリングの片方だけで回っていた模様)

 

このドライブはショルダーの方です。

常に負荷が掛かっています。

グニュッと感も無理もないかなと最近思うようになりました。

手で軸付近を持って回そうとすると簡単には回せないです。

 

この部品は予備(上にあるダボが抜けるだろうなと思って)に1個作って置いたので直ぐに交換出来ました。割れるとは予想していなかった。

 

分解したついでに熱対策もしました。

 

3dプリンターで使っている(2個使用)温度計

内、1個をロボットの内部に仕込んで温度を見れる様にしました。

 

ショルダーカバー内のNema14にくっ付けて計測

少しは安心できるかな

遊星ギア、エキセントリックシャフトを交換して温度計も仕込んで

 

ここからがメインディッシュ

新しい事に挑戦(進化した点)

 

今回のテーマ「カッコいい」をロボットの動きでも表現して行きます。

 

本物らしくゆっくり動き出して徐々に減速して止まるを再現してみました。

「Smooth Start and Smooth Stop」と言うらしい

 

動かしている様子


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1回目の往復は通常モード

2回目はパラメーターを弱めにセット

3回目はパラメーターを強めにセット

 

数百万するロボットアームに見えて来た。

 

まだまだ進化しますのでお楽しみに!

 

また、更新します。

ロボットアーム3号機 9

ロボットアームが動くようになりました。

 

dcdcコンバータが届いたので速攻でコントロールボックスを修理

念の為、少しだけ電流を抑えて全軸のケーブルを接続。

そしてショルダーの上方向へ移動ボタンをポチっと

 

動きました。

 

煙を吐かず動いています。電流計を見ると2.5A辺りをうろうろしている。

(ただしショルダーは弱々です。ぎりぎり800ppsで持ち上がる程度)

 

コントロールボックス経由で動かしているのでケーブルの差し替え無しで各軸のコントロールが出来ます。(コントロールボックス ↔ スマホ 間はUSBシリアル)

 

ブレッドボードとは違いスッキリしています。

ケーブルもメッシュスリーブで更にカッコよくなりました。

コントロールの様子


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気持ちよく動いています。

 

ただ、

 

気持ちよく動いていたのもここまで。

 

またまた問題が・・・

 

しばらく動かしていたらエルボー、ロールが異音を発するようになりその後モーターが唸るだけで全く動かなくなりました。

 

分解して遊星ギアだけでも回りません。

 

さらに分解して

 

ギアが渋くて回りません。

 

ギアが融けた様に見えます。

 

左が熱で変形したギア 右が正常品

このギア1段目でモーターに直接触れる部分です

ロボット稼働中はおそらく100℃は軽く超えていたと思われます。

今までのロボットは露出していたのでそこまで上がることは無かったが3号機はカバーで密閉されていたのが原因か。

 

対策を取らなくては、

1, ギア関係をABSで出力する

2, 冷却ファンを内蔵する

3, 稼働時間を制限する

 

取り敢えずは3番で対応

安全を見越して15分で一休み

1番、2番もそのうちやります。

 

なぜ直ぐにやらないかはソフト作りで頭がいっぱいだから。

 

また、更新します。

ロボットアーム3号機 8

ロボットが調子よく動きました。

 

と、行きたかったのですがダメでした。

 

コントロールボックスからモクモクと煙が出てきました。

開けてみると電子部品が焼損しています。(dcdcコンバータ5A)

 

焼損したdcdcコンバータ

赤丸の部分が焼け落ちている

以前にも同様の事が有ったのですがその時のdcdcコンバータは3A仕様(この時はパン!と言う音とともに破裂

その後5A仕様にしてからは問題なく動いていました。しかし、今回またもや容量不足となった様です。

 

動作確認は個別にケーブルを繋いで各軸無事に稼働を確認

問題が無かったので、全軸のケーブルを繋いでショルダーを動かした途端コントロールボックスから煙が出てきました。

 

1号機改で使っていた時よりもウエスト、ショルダーに電流が多く流していた為だとは思うのですが、更にギア比の影響もあるみたいです。

ショルダーのギア比 1号機改 62:1 3号機 49:1 と3号機の方が負荷が大きいです。

ショルダーを上げるボタンをタップと同時にシューと音がして終了。

 

コンバーターが手元にないので速攻注文。

もう1回dcdcコンバータ5Aでトライして同じ結果なら安定化電源でも奮発しますか。

 

早く動かしたくてうずうず

 

また、更新します。