Crear un brazo robótico con un microcontrolador

Question

Estoy planeando crear un brazo robótico utilizando el MicroControlador. El brazo del robot debe moverse desde el ángulo de 0 grados a 60 grados.

Voy a utilizar este brazo robótico en mi aplicación para detener y permitir que los pequeños vehículos de juguete en un camino ficticio. Esto es para la demostración de mi proyecto.

¿Cuáles son las especificaciones que debo tener en cuenta al elegir el motor paso a paso y el microcontrolador?

Answer 1

Puede que al principio consigas más kilometraje con un servo de alto par. Los servos tienen su propio circuito de control, así que lo único que tienes que hacer es darles una orden. Los motores paso a paso son buenos, pero quizá debas dejarlos para un futuro desarrollo, ya que probablemente te costará mucho esfuerzo hacer la mecánica del brazo y manejar cualquier imprevisto que surja.

Los servos se controlan digitalmente o a través de un ancho de pulso. El control del ancho de pulso es fácil: la longitud del pulso determina el ángulo al que se ajusta el servo. Todavía no he trabajado con ellos pero por lo que me han dicho mis compañeros de proyecto es entre 1ms y 2ms de ancho de pulso para todo el rango de movimiento y los pulsos tienen que venir cada 16ms Esto hace que la elección de un microcontrolador sea fácil - sólo tiene que tener un módulo temporizador/contador con comparación de salida. No tendrás que preocuparte de alimentar el motor a través del microcontrolador porque el pulso de control no alimenta el motor.

Tendrás que juzgar la cantidad de par necesaria para el servo en función del peso de lo que está moviendo, y la cantidad de tiempo que tarda en recorrer 180 grados completos (o lo que sea su rango completo) también es importante. Los servos parecen funcionar a 4,8V o 6V así que eso es una consideración. Aquí hay una página con algunos servos de hobby para comprar: http://www.servocity.com/html/hitec_servos.html

Puede que necesites o no un par elevado, pero eso al menos debería servirte para empezar y enviarte en la dirección correcta.

Answer 2

He aquí una sugerencia:

Comprueba Jones en los motores paso a paso con enlaces a fabricantes, controladores, distribuidores, etc. y una tonelada de información sobre cómo controlarlos. Las señales de control vendrán de su microcontrolador. La energía de control vendrá probablemente de un controlador. Si usas AVR o PIC, el fabricante tendrá tutoriales y libros blancos, con código, sobre el control del motor. Lee sobre los diferentes tipos de motores paso a paso, y cómo se manejan con un tren de pulsos.

Entonces, elige tu motor. Busca en Google para ver qué hay disponible. Ten una idea de qué tipo de motor paso a paso quieres (los bipolares y unipolares son populares). Mira cuál es el par de retención y cuál es el voltaje y la corriente nominal. Estoy asumiendo que su posicionamiento puede ser bastante grueso.

Para decidir qué tipo de par de sujeción necesita:

Mida la cantidad de par que debe tener el motor, ya sea con una llave dinamométrica o por estimación. Para estimar: probablemente conozcas la longitud del brazo que debe moverse (por ejemplo, 15 cm) y la cantidad de peso que debe moverse (por ejemplo, 45 gramos).

1. Multiplique estos números para obtener 6" * 0.1lb = 0.6 ft*lb o 15 * 45 = 675 cm*g = 0.675 kg*cm)
2. Multiplícalo por algún factor de seguridad para tener cierto margen (entre 1,3 y 3, 1,3 probablemente esté bien para ti, así que 0,675 * 1,3 = 0,8775 kg*cm)
3. Entonces busca un motor paso a paso con un par de retención de al menos 0,88 kg*cm. Ese es su par máximo si alimentas su tensión y corriente nominales. Ahora mira el voltaje y la corriente nominal de ese motor, ¿puedes suministrarlo? (Por ejemplo, si pide 120VDC a 1mA, probablemente no quieras ese motor). Si no te gusta, busca otro motor, o mira más detenidamente lo que estás intentando mover.