DIY रोबोटिक्स - शिक्षाप्रद 6 एक्सिस रोबोट आर्म: 6 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

DIY-रोबोटिक्स एजुकेटिव सेल एक ऐसा प्लेटफॉर्म है जिसमें 6-अक्ष रोबोटिक आर्म, एक इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल सर्किट और एक प्रोग्रामिंग सॉफ्टवेयर शामिल है। यह मंच औद्योगिक रोबोटिक्स की दुनिया के लिए एक परिचय है। इस परियोजना के माध्यम से, DIY-रोबोटिक्स उन सभी लोगों के लिए एक किफायती लेकिन गुणवत्तापूर्ण समाधान पेश करना चाहता है जो इस आकर्षक क्षेत्र के बारे में अधिक जानना चाहते हैं। यह परियोजना यांत्रिकी, विद्युत के साथ-साथ कंप्यूटर विज्ञान के क्षेत्र में विभिन्न ज्ञान और कौशल विकसित करने का एक उत्कृष्ट अवसर है। DIY-रोबोटिक्स शिक्षाप्रद सेल के साथ, रोबोटिक्स हर किसी की पहुंच के भीतर है। यह मैनुअल मैकेनिकल असेंबली, इलेक्ट्रिकल असेंबली और DIY-रोबोटिक्स एजुकेशनल सेल V1.0 सॉफ्टवेयर की स्थापना और उपयोग के लिए विभिन्न चरणों को दिखाता है। आपको शैक्षिक रोबोटिक सेल के विकास से संबंधित सभी फाइलें कंप्रेस्ड फोल्डर में मिल जाएंगी। इसमें रोबोट के 3D चित्र, नियंत्रक के विद्युत आरेख, Arduino कोड, सॉफ़्टवेयर स्रोत कोड और साथ ही आवश्यक सामग्री का बिल शामिल है। आरंभ करने से पहले, सुनिश्चित करें कि आपके पास 3D प्रिंटर तक पहुंच है और सभी आवश्यक घटकों को खरीदने के लिए। आपको उनकी कीमत के साथ आवश्यक सभी घटकों की एक सूची मिलेगी और सामग्री के बिल (बिल-ऑफ-मटेरियल्स.पीडीएफ) में उन्हें कहां ऑर्डर करना है। यदि आप फंस जाते हैं या मदद की ज़रूरत है तो DIY-रोबोटिक्स फ़ोरम की जाँच करना सुनिश्चित करें। आप मुफ्त में एक खाता बना सकते हैं और मान्यता प्राप्त विशेषज्ञों और रोबोटिक्स के प्रति उत्साही हमारे समुदाय से अपना प्रश्न पूछ सकते हैं। चलो शुरू करें! (और मज़े करें!) पूरी परियोजना डाउनलोड करें:https://diy-robotics.com/

चरण 1: Arduino प्रोग्रामिंग

Arduino वेबसाइट से सीधे Arduino IDE सॉफ़्टवेयर डाउनलोड करें:

www.arduino.cc/en/Main/Software

DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip संपीड़ित फ़ोल्डर में शामिल DIY_ROBOTICSEDUCATIVECELL_Arduino_V1_0.ino फ़ाइल खोलें।

Arduino Micro को USB केबल से अपने कंप्यूटर से कनेक्ट करें।

Arduino / Genuino Micro प्रकार और सही संचार पोर्ट का चयन करें।

छवि 1 का संदर्भ लें।

अपलोड बटन दबाकर Arduino Micro को प्रोग्राम करें:

छवि 2 का संदर्भ लें।

चरण 2: रोबोट इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक (पीसीबी) असेंबली

1 अवलोकन

रोबोटिक शिक्षाप्रद सेल का इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक प्रोग्रामिंग सॉफ्टवेयर और रोबोट के बीच का सेतु है। मुद्रित सर्किट पर प्रयुक्त माइक्रोकंट्रोलर, Arduino Micro, निम्नलिखित कार्य करता है:

• इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक और प्रोग्रामिंग सॉफ्टवेयर के बीच संचार • 6 रोबोट मोटर्स (5V सर्वो मोटर्स) का नियंत्रण• 3 डिजिटल आउटपुट संकेतों का नियंत्रण (0-5V तर्क स्तर)• 3 डिजिटल इनपुट संकेतों का पढ़ना (0-5V तर्क स्तर)

पीसीबी का विवरण देखने के लिए चित्र 1 देखें।

2. मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) आदेश

रोबोट नियंत्रक के मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) को किसी भी पीसीबी निर्माता से "GERBER" फ़ाइलों के साथ संकुचित फ़ोल्डर DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip में शामिल किया जा सकता है।

हम आपको निर्माता JLCPCB (jlcpcb.com) से ऑर्डर करने का सुझाव देते हैं जो बहुत कम कीमत पर एक तेज़, सरल सेवा प्रदान करता है। पीसीबी को ऑर्डर करने के लिए निम्नलिखित चरणों का पालन करें:

ए) jlcpcb.com होम पेज पर, अभी QUOTE चुनें, फिर अपनी gerber फ़ाइल जोड़ें। DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip संपीड़ित फ़ोल्डर में Gerber.zip फ़ाइल का चयन करें।

बी) डिफ़ॉल्ट मापदंडों का चयन करें।

सी) कार्ट में सहेजें का चयन करें और ऑर्डर को पूरा करने के लिए भुगतान के साथ आगे बढ़ें।

3. मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) विधानसभा

एक बार जब रोबोट नियंत्रक पीसीबी हाथों में हो, तो इसकी असेंबली के लिए आगे बढ़ें। आपको सभी घटकों को मिलाप करना होगा।

पीसीबी के प्रत्येक घटक की पहचान की जाती है।

DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip संपीड़ित फ़ोल्डर में शामिल बिल-ऑफ़-मटेरियल्स.पीडीएफ सामग्री सूची आपको घटकों को सॉर्ट करने में मदद करेगी।

छवि 2 का संदर्भ लें।

निम्नलिखित घटकों की ध्रुवीयता पर विशेष ध्यान दें:

LED1, LED2, U1, U3, C1, C2, D1, D2, D3, D4, D5, D6, Q1, Q2, Q3

इन घटकों को सही तरीके से मिलाया जाना चाहिए, अन्यथा वे जल जाएंगे। उदाहरण के लिए, ध्यान दें कि प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एल ई डी) और कैपेसिटर (सी) में एक लंबा पिन और एक छोटा पिन होता है। लंबे पिन, एनोड, को + द्वारा पहचाने गए छेद में डाला और मिलाप किया जाना चाहिए।

इन घटकों को सही तरीके से मिलाप करने के लिए चित्र 3 देखें।

अंत में, डिजिटल इनपुट सिग्नल (Di) को क्रियाशील बनाने के लिए 10k ओम के 3 प्रतिरोधों को सर्किट में जोड़ा जाना चाहिए। इन प्रतिरोधों को सामग्री सूची में निम्नानुसार वर्णित किया गया है:

RES 10K ओएचएम 1 / 4W 5% अक्षीय

उन अतिरिक्त प्रतिरोधों को कहां मिलाप करना है, यह देखने के लिए छवि 4 देखें।

चरण 3: रोबोट मैकेनिकल असेंबली

1 अवलोकन

अपने रोबोट को यंत्रवत् रूप से इकट्ठा करने के लिए, आपको निम्नलिखित घटकों और उपकरणों की आवश्यकता होगी:

• 4 MG966R सर्वो मोटर्स
• 2 9g माइक्रो सर्वो मोटर्स
• ८ ३डी प्रिंटेड रोबोट पार्ट्स
• 24 मीट्रिक M2 नट
• 24 मीट्रिक M2 बोल्ट
• 2 मीट्रिक M2.5 बोल्ट
• 4 मीट्रिक M3 बोल्ट
• थ्री डी प्रिण्टर
• सोल्डरिंग आयरन
• लाइटर
• हेक्स कुंजी

DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip में शामिल DIY_ROBOTICSEDUCATIVECELLV1_0_BOM.pdf सामग्री सूची देखें।

2. 3डी प्रिंटिंग

आपको DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip संपीड़ित फ़ोल्डर में 8 रोबोट भागों की 3D फ़ाइलें मिलेंगी।

3D प्रिंटर का उपयोग करके भागों को प्रिंट करें। हम अनुशंसा करते हैं कि आप निम्न सेटिंग्स का उपयोग करें:

• शीर्ष परत 4 परतें
• निचली परत 4 परतें
• दीवार 4 परतें

3. सर्वो को संरेखित करें

रोबोट को असेंबल करने से पहले, यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि सभी सर्वो मोटर्स मध्य बिंदु पर हैं। सर्वो को संरेखित करने के लिए, सुनिश्चित करें कि आपने पहले Arduino माइक्रोकंट्रोलर को प्रोग्राम किया है और रोबोट नियंत्रक को इकट्ठा किया है। सर्वो मोटर्स को संरेखित करने के लिए नीचे दिए गए निर्देशों का पालन करें:

6 सर्वो मोटर्स को रोबोट कंट्रोलर से कनेक्ट करें। सुनिश्चित करें कि कनेक्टर सही तरीके से प्लग किए गए हैं।

• भूरा तार: 0V (-)
• लाल तार: 5वी (+)
• नारंगी तार: पीडब्लूएम

12V रेगुलेटर को अपने 120V AC वॉल आउटलेट से कनेक्ट करें। 12V रेगुलेटर को रोबोट कंट्रोलर के पावर कनेक्टर से कनेक्ट करें। पावर स्विच SW1 को सक्रिय करें। LED1 लाइट चालू होनी चाहिए और LED2 लाइट फ्लैश होनी चाहिए। रोबोट को अपनी सभी स्थिति में होना चाहिए सर्वो मोटर्स 90 डिग्री पर। आप रोबोट नियंत्रक पर बिजली बंद कर सकते हैं और सर्वो मोटर्स को डिस्कनेक्ट कर सकते हैं।

छवि 2 का संदर्भ लें।

4. मेवे डालें

असेंबल करने से पहले, असेंबली की अनुमति देने के लिए 3D प्रिंटेड भागों के प्रत्येक हेक्सागोनल होल में M2 x 0.4mm नट डालें। सम्मिलन की सुविधा के लिए सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें।

छवि 3 का संदर्भ लें।

5. जंक्शन छेद में गियर डालें

सर्वो मोटर्स और 3 डी प्रिंटेड रोबोट भागों के बीच यांत्रिक जंक्शन प्रत्यक्ष हैं: गियर को सीधे छेद में डाला जाना चाहिए। एक अच्छा यांत्रिक जंक्शन सुनिश्चित करने के लिए, छेद 3 डी प्रिंटिंग के बाद गियर से थोड़े छोटे होते हैं। एक लाइटर के साथ, थोड़ा सा छेद को गर्म करें, फिर एक सर्वो मोटर का गियर डालें (जितना संभव हो उतना सीधा)। पिघला हुआ प्लास्टिक एक गियर का रूप ले लेगा। बोल्ट को धीरे से कस कर सम्मिलन पूरा करें। प्रत्येक जंक्शन के लिए इस चरण को दोहराएं। सावधान रहें, 3D मुद्रित भागों को अधिक गर्म करने से वे विकृत हो सकते हैं और उन्हें अनुपयोगी बना सकते हैं।

छवि 4 का संदर्भ लें।

6. विधानसभा

सर्वो मोटर गियर को 3डी प्रिंटेड रोबोट भागों से जोड़ने के लिए एम3 मीट्रिक बोल्ट का उपयोग करें। सर्वो मोटर हाउसिंग को 3डी प्रिंटेड रोबोट भागों से जोड़ने के लिए एम2 मीट्रिक बोल्ट का उपयोग करें। जे2 से जे4 तक दो 3डी प्रिंटेड रोबोट भागों को इकट्ठा करने के लिए एम2 मीट्रिक बोल्ट का उपयोग करें। रोबोट को इकट्ठा करें ताकि प्रत्येक जोड़ अपने मध्य-बिंदु पर हो (सीधे रोबोट, जैसा कि नीचे दिखाया गया है)।

चित्र 1 और 5 देखें।

चरण 4: रोबोट प्रोग्रामिंग सॉफ्टवेयर सेटअप

1. सॉफ्टवेयर सेटअप

DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip संपीड़ित फ़ोल्डर में शामिल सेटअप फ़ाइल खोलें।

इंस्टॉलेशन को पूरा करने के लिए इंस्टॉलर के निर्देशों का पालन करें।

जब इंस्टॉलेशन पूरा हो जाए, तो अपने डेस्कटॉप पर DIY रोबोटिक्स आइकन पर क्लिक करके सॉफ्टवेयर चलाएं।

2. इंटरफ़ेस नेविगेट करना

सॉफ़्टवेयर पैनल विवरण के लिए छवि 1 और 2 देखें।

3. रोबोट प्रोग्राम का निर्माण

प्रोग्रामिंग पैनल आपको 200 निर्देश लाइनों के साथ एक रोबोट प्रोग्राम बनाने की अनुमति देता है। यहां प्रत्येक प्रकार के निर्देश का विवरण दिया गया है:

सूत्री निर्देश

एक रोबोट बिंदु (स्थिति) बचाता है।

इस निर्देश को निष्पादित करने से रोबोट सहेजी गई स्थिति और गति के अनुसार आगे बढ़ जाएगा।

एक निर्देश में रोबोट बिंदु को बचाने के लिए, रोबोट को वांछित स्थिति में मैन्युअल रूप से ले जाएं और नियंत्रण कक्ष में बटनों का उपयोग करके वांछित गति का चयन करें। प्वाइंट बटन दबाएं। फिर प्रोग्रामिंग पैनल में एक निर्देश लाइन जोड़ी जाती है। निर्देश पंक्ति प्रत्येक जोड़ की डिग्री के साथ-साथ गति की गति में मान दिखाती है।

निर्देश करें

Do आउटपुट सिग्नल की स्थिति को बदलता है।

इस निर्देश को निष्पादित करने से किसी एक आउटपुट सिग्नल Do (ON/OFF) की स्थिति बदल जाएगी।

डीओ निर्देश बनाने के लिए, डू बटन दबाएं। एक पैरामीटर पैनल प्रदर्शित होता है। Do आउटपुट सिग्नल नंबर (1, 2 या 3) के साथ-साथ वांछित स्थिति (चालू या बंद) चुनें। निर्देश जोड़ने के लिए निर्देश जोड़ें बटन दबाएं।

फिर प्रोग्रामिंग पैनल में एक निर्देश लाइन जोड़ी जाती है। निर्देश लाइन डू सिग्नल नंबर और राज्य के परिवर्तन को दर्शाती है।

लेबल निर्देश

रोबोट प्रोग्राम में एक लेबल जोड़ता है।

इस निर्देश को लागू करने से कोई प्रभाव नहीं पड़ेगा। यह लाइन एक लेबल है जो JUMP निर्देश को इस LABEL निर्देश लाइन पर कूदने की अनुमति देगा।

LABEL निर्देश बनाने के लिए, जंप लेबल बटन दबाएं। एक पैरामीटर पैनल प्रदर्शित होता है। लेबल विकल्प और वांछित लेबल की संख्या (1 से 5) चुनें। निर्देश जोड़ने के लिए निर्देश जोड़ें बटन दबाएं।

फिर प्रोग्रामिंग पैनल में एक निर्देश लाइन जोड़ी जाती है। निर्देश पंक्ति लेबल संख्या दिखाती है।

कूद निर्देश

प्रोग्राम लाइन पर कूदता है जिसमें संबंधित लेबल होता है।

इस निर्देश को निष्पादित करने से प्रोग्राम में संबंधित लेबल वाली लाइन पर एक छलांग लग जाएगी।

JUMP निर्देश बनाने के लिए, जंप लेबल बटन दबाएं। एक पैरामीटर पैनल प्रदर्शित होता है। जंप विकल्प और वांछित लेबल की संख्या (1 से 5) चुनें। निर्देश जोड़ने के लिए निर्देश जोड़ें बटन दबाएं।

फिर प्रोग्रामिंग पैनल में एक निर्देश लाइन जोड़ी जाती है। निर्देश पंक्ति लक्ष्य लेबल की संख्या को इंगित करती है।

यदि कई लेबलों की संख्या समान है, तो JUMP निर्देश प्रोग्राम के शीर्ष से पहले संबंधित लेबल पर कूद जाएगा।

यदि JUMP निर्देश संख्या के अनुरूप कोई लेबल नहीं है, तो प्रोग्राम प्रोग्राम की अंतिम पंक्ति में कूद जाएगा।

WAITDI निर्देश

Di इनपुट सिग्नल की एक विशिष्ट स्थिति की प्रतीक्षा करता है।

इस निर्देश को निष्पादित करने से रोबोट नियंत्रक तब तक होल्ड पर रहेगा जब तक कि Di इनपुट सिग्नल की स्थिति अपेक्षित स्थिति से भिन्न नहीं होती है।

WAITDI निर्देश बनाने के लिए, Wait Di बटन दबाएं। एक पैरामीटर पैनल प्रदर्शित होता है। Di इनपुट सिग्नल नंबर (1, 2 या 3) के साथ-साथ वांछित स्थिति (चालू या बंद) चुनें। निर्देश जोड़ने के लिए निर्देश जोड़ें बटन दबाएं।

फिर प्रोग्रामिंग पैनल में एक निर्देश लाइन जोड़ी जाती है। निर्देश लाइन Di इनपुट सिग्नल नंबर और अपेक्षित स्थिति को इंगित करती है।

चरण 5: रोबोट + पीसीबी + सॉफ्टवेयर कनेक्ट करें

1. विद्युत कनेक्शन

रोबोट के 6 सर्वो मोटर्स को रोबोट कंट्रोलर से कनेक्ट करें। सुनिश्चित करें कि कनेक्टर सही तरीके से प्लग किए गए हैं।

भूरा तार: 0V (-)लाल तार: 5V (+)नारंगी तार: PWM

12V रेगुलेटर को अपने 120V AC वॉल आउटलेट से कनेक्ट करें। 12V रेगुलेटर को रोबोट कंट्रोलर के पावर कनेक्टर से कनेक्ट करें। पावर स्विच SW1 को सक्रिय करें। LED1 लाइट चालू होनी चाहिए और LED2 लाइट फ्लैश होनी चाहिए। रोबोट को अपनी सभी स्थिति में होना चाहिए सर्वो मोटर्स 90 डिग्री पर।

USB केबल को रोबोट कंट्रोलर से अपने कंप्यूटर से कनेक्ट करें।

छवि 1 का संदर्भ लें।

2. सॉफ्टवेयर चलाएं

अपने डेस्कटॉप पर DIY रोबोटिक्स आइकन पर क्लिक करके DIY रोबोटिक्स एजुकेटिव सेल V1.0 सॉफ्टवेयर चलाएं। सॉफ्टवेयर कनेक्शन पैनल पर खुलता है।

छवि 2 का संदर्भ लें।

3. पीसी रोबोट सीरियल संचार सेट करें

स्कैन सीरियल पोर्ट बटन दबाएं।

ड्रॉप-डाउन सूची से सही संचार पोर्ट का चयन करें।

कनेक्ट बटन दबाएं।

छवि 3 का संदर्भ लें।

4. निर्माण शुरू होने दें

नियंत्रण कक्ष से रोबोट को नियंत्रित करें।

प्रोग्रामिंग पैनल से अपना रोबोट प्रोग्राम बनाएं।

मज़े करो!

चरण 6: निष्कर्ष

आगे जाना चाहते हैं?

आपको औद्योगिक रोबोटिक्स की दुनिया के बारे में जानकर अच्छा लगा? आप अपने नए रोबोटिक आर्म को पिंपल करने के लिए तैयार हैं? अभी DIY-रोबोटिक्स फोरम में शामिल हों! DIY-रोबोटिक्स फोरम प्रोग्रामिंग पर बात करने, विचारों और समाधानों को साझा करने और एक सहायक, स्मार्ट समुदाय में अच्छी चीजें बनाने के लिए मिलकर काम करने का एक स्थान है। मदद की ज़रूरत है? DIY-रोबोटिक्स समुदाय आपकी सहायता के लिए है यदि आपको DIY-रोबोटिक्स शिक्षाप्रद सेल का निर्माण करते समय कुछ सहायता की आवश्यकता है। DIY-रोबोटिक्स फ़ोरम की सदस्यता लें और समुदाय से अपना प्रश्न पूछें।https://diy-robotics.com/