Braccio robotizzato

[zillo89]

salve a tutti,
mi vorrei dilettare nella costruizione di un braccio robotizzato, ma non vorrei comprare un kit,
anche perchè ho visto nei siti che commercializzano qualcosa, ma il costo mi sembra troppo esagerato.
sapreste dirmi qualche sito da cui prendere spunto per realizzare qualcosa di fatto in casa, spendendo
magari poco.
vorrei sapere per prima cosa che tipo di motori utilizzare se volessi realizzare un braccio tipo umano
(lunghezza) e che possa sollevare con una pinza, che ne sò, magari mezzo kilo o un kilo.

come posso calcolare queste cose?

vi ringrazio tanto per le possibili risposte.

[flz47655]

Ciao,
Secondo me ti conviene usare dei servi standard con "abbastanza" coppia, importanti anche i materiale con cui vuoi realizzare il braccio, io ho visto un sito (russo tradotto con google translate) che mostrava come realizzarne uno tramite una plastica termomodellabile e dei servi, l'unico neo è che reggeva circa 250 gr di carico.
http://translate.google.com/translate?hl=en&sl=ru&tl=en&u=http%3A%2F%2Frobocraft.ru%2Fblog%2Fmechanics%2F583.html

Un kilo mi sembra molto, mezzo kilo è più realistico per qualcosa a basso costo, devi tenere conto che influisce anche il numero di gradi di libertà che vuoi dare al robot che è poi abbastanza proporzionale al numero di (servo)motori che andranno usati.

Ciao

[zillo89]

Io vorrei realizzare un braccio a 2 link, circa 20-25 cm per link (braccio ed avambraccio per interderci) +
l'ultimo tratto su cui vorrei mettere la pinza.
Ho capito che per avere 2 link devo considerare 3 gradi di libertà e quindi 3 servo.

Ma come faccio a calcolare la forza necessaria per scegliere i servo per il braccio?
Mi sapresti aiutare?
grazie

[flz47655]

I Servi hanno una coppia di stallo e una coppia nominale che in modo empirico è coppia di stallo / 2
Ti faccio un esempio i servi TowerPro MG995 hanno una coppia di 10kg/cm (4,8V) - 12.5kg/cm (6V)
La coppia nominale a 6 volt è quindi approssimamente 12.5/2 = 6kg/cm

Per un calcolo preciso devi tenere conto della morfologia del tuo braccio meccanico, della forza di gravità e tutte le forze in gioco e se vuoi fare benino anche degli attriti, non è una cosa semplice. Forse Giovanni ti può aiutare maggiormente, non è il mio campo.

Inizialmente secondo me è più semplice comprare i servi con maggiore coppia che rientrano nel tuo budget.

Ciao

[elindio]

Ciao a tutti,
anche a me interesserebbe costruire un braccio da mettere su un robot mobile che sto cercando di costruire
ho visto dei servo di tipo digitale con coppia molto alta circa 100Kg-cm ma costano moltissimo più di 500 e

ecco il link:
http://www.robot-italy.com/product_info.php?cPath=85_131&products_id=2263

ma può essere che uno di questi costi così tanto? e perchè?
cè qualcuno che me lo può spiegare?

Mi sarebbe piaciuto comprarne qualcuno...... ma uno studente come lo potrebbe acquistare?
conoscete qualche altro sito?

[flz47655]

Sostanzialmente i servi sono dei motori C/C con ingranaggi e dell'elettronica di contorno. I modelli migliori e più costosi utilizzano al loro interno dei microcontrollori ad alte prestazioni (sono quindi digitali), ingranaggi in metallo, motori brushless con esc, encoder, etc.. e di conseguenza vengono a costare parecchio.

Occhio che il servo dell'ultimo link alla fine pesa un etto e mezzo, è piccolino ma lavora ad una tensione superiore ai servi da modellismo e assorbe ben 7 A @ 18.5 V! Inadatto secondo me per un qualcosa non collegato alla rete elettrica.

Se si devono movimentare grossi carichi bisognerebbe prendere in considerazione sistemi pneumatici.

Per un hobbista senza budget naturalmente non ha senso spendere 500 euro per un servo, considerando che ne servono almeno 3/4 in genere per un braccio robotico (ma anche di più se si vogliono maggiori gradi di libertà), per questo dicevo di comprare il servo con maggiore coppia che ci si può permettere facendo "dopo" i calcoli.

Io dalla cina avevo comprato 5 servi MG995 a circa 25 euro in tutto con spedizione inclusa. Non ci si movimenta carichi di 1 kg probabilmente ma è un inizio per fare qualcosa di concreto oltre a progetti ambiziosi in aria. Non saranno precisissimi, non saranno velocissimi ma hanno un pò di coppia e questo non è poco.

Ciao

[elindio]

Grazie flz per le delucidazioni,
mi sa che inizierò con i servo classici analogici perchè mi sembrano più abordabili anche se meno potenti.

penso che con questi un piccolo braccio robotico lo posso costruire.
Poi ho pensato che li posso comandare facilmente con un uC tipo Atmel (arduino) generando un segnale Pwm.
Mediamente il costo medio di questi servo è di 10-15 euro o anche meno.

Grazie ancora

[flz47655]

Dipende dove li compri, lascia stare i servi da 9 grammi o troppo leggeri, dicono che hanno 1 kg*cm di coppia ma naturalmente nominale reale sarà si e no 100-200gr*cm.
Io ho risparmiato moltissimo comprando direttamente dalla cina, ho pagato servi digitali con una coppia di stallo di 10kg*cm con tanto di accessori sui 5 euro l'uno spedizione inclusa, in tutto ne ho presi 5 ed ho speso 25 euro. Per i primi esperimenti non sono malaccio, soprattutto per quanto riguarda il rapporto prestazioni/prezzo.
I servi analogici giustamente costano un pochino di meno e in certi casi è meglio un buon analogico che un pessimo digitale.
Con Arduino vai tranquillo, hai diverse porte con PWM

Ciao

[zillo89]

ciaoooooooooooo finalmenteeeeeee hoooooo completatoooooooo il mio braccetto robotizzatooooooooo

per farlo muovere ho messo alla fine dei servo rc da 14kg/cm e sono abbastanza robusti e li ho provati con un radio comando prestato.
ora devo comandarlo e lo vorrei fare con un micro che mi ritrovo in casa magari per adesso montato sulla millefori.
il u è un atmega16 a 40 pin e vorrei comandarci 8 servo + una seriale per collegarlo al computer su cui magari scriverò un piccolo programmino per comandare il braccio, ma questo lo vedo dopoooooooooooooo

oltre al quarzo e ai condensatori che già so come montare cosa mi potrebbe giovare?

NB. si vede che sono contento vero?

[flz47655]

Ciao, sarebbe interessante se postassi qualche immagine e qualche dettaglio sui materiali usati, magari prima o poi farò anch'io qualcosa del genere

Per comandare i servo devi generare un segnale PWM

Ti consiglio di collegarlo tramite USB al computer, magari tramite un convertitore USB->UART già pronto che puoi collegare ai pin TX e RX del micro, sul computer vedi il tutto come collegato tramite seriale

PS: 8 servo assorbono molta corrente, hai già scelto l'alimentatore?

Ciao

[zillo89]

ecco il mio braccio roboticoooooooo giallignolo.
nel mio braccio robotico ho 2 servo rc HS-755HB + 2 più piccoli per la pinza e il polso, e 2 servo motori in corrente continua con encoder ottici che dovrò pilotare con un controller di posizione di potenza che devo ancora realizzare. Intanto vorrei pilotare i servo rc con il micro.

prima di spendere altri soldini vorrei qualche consiglio su come realizzare l'elettronica per i servo e per i motori grossi.
grazie

[tonid]

E che dire.....complimenti ,hai fatto un'ottima realizzazione....bella pulita ed il cablaggio tutto ordinato.....bravo.
Ora capisco la tua contentezza.

[flz47655]

Complimenti! Non mi intendo di meccanica, ma per curiosità, perché la molla tra i bracci? Non ti rallenta i movimenti?
Secondo me ti conviene alimentare i servi a 6v per avere il massimo della coppia, non devi passare per il micro per l'alimentazione dei servo, al micro va solo il segnale apposito per il comando tramite PWM

Ciao

[zillo89]

la molla l'ho messa per smorzare piccole vibrazioni che si vengono a creare quando prendi oggetti pesanti e ti muovi con una certa velocità.
se vai piano non hai bisogno della molla.

Ogni servo alla massima coppia a 6 volt assorbe circa 1/2 amper e anche più, infatti ho bisogno di molta corrente.
i due motori in cc sono alimentati a 24volt e sotto sforzo assorbono circa 2A infatti sono da 50watt.

vorrei sapere qualcosa a proposito del controllo dei servo usando il bascom-avr
è possibile controllarli direttamente con delle istruzioni, o è necessario come in altri ide l'uso di varie librerie esterne.

ciao

[flz47655]

Ok, come pensavo è per le vibrazioni. Per curiosità, di meccanica quanto ti è costato il prototipo?

Anche senza librerie non è difficile scrivere una funzione che scrive 1 e 0 con una certa cadenza temporale.. magari c'è da stare attenti ad eventuali jitter causati da altri interrupt se si vuole avere un PWM preciso

http://embeddedfortheevil.wordpress.com ... -atmega32/

http://laros-edu.blogspot.it/2008/10/pu ... ation.html

Io sinceramente programmo con le librerie di Arduino e utilizzo la libreria Servo

Ciao

[zillo89]

Questi sono i motori in cc
http://www.bernio.it/show.php?Cod=mvsf7373026&Lang=ITA

gli encoder
http://www.bernio.it/show.php?Cod=enceb50&Lang=ITA

i servo
http://robot-italy.com/it/hitec-hs-755h ... servo.html

i componenti più costosi sono i motori cc
a conti fatti diciamo circa 50*2 + 10*2 + 25*2 = 170 euro + qualcosuccia per fine corsa e cuscinetti a sfera

[deluca]

veramente complimenti
hai realizzato un bel lavoro e senza scatola di montaggio o kit... questo mi piace.

presumo che per alimentarlo avrai bisogno di un bel power-supply non inferiore a 150/200 watt
hai pensato in che modo controllare i servo e i motori?
vuoi davvero realizzare tutto in casa?

ciao

[flz47655]

E di telaio? Pensavo che era questa la parte più costosa.. hai dovuto fare tutto su misura?
Peccato che i servo hanno gli ingranaggi in Karbonite e non in metallo..
Sarebbe bello una volta finalizzata la meccanica se facessi un articolo per costruire il braccio robotico partendo da zero

Ciao

[zillo89]

i servo li avevo già in casa, putroppo quelli digitali con più coppia costano tantissimo
la struttura l'ho realizzata usando strisce di vetroresina da 5mm che poi ho pitturato a pennello con lo smalto giallo, infatti si vede qualche sbavatura..

[flz47655]

Ehehe se hai la voglia per fare le cose per benino una bella FPGA ci starebbe bene per controllare il tutto..
Magari per cose semplici ti basta anche una FPGA con una Cyclone II EP2C5T144 (4608 LEs) che trovi a meno di 30€ già pronta (giovanni potrà smentirmi se serve una FPGA più capiente, altrimenti ti consiglio di andare sulla DE0-Nano che ha un Cyclone IV EP4CE22 con 22320 LEs che puoi comprare ad una 70a di euro)

Senza andare troppo in la con l'immaginazione con qualche micro puoi fare comunque tutto, magari qualche AVR accoppiato con qualche dsPIC..

Ciao