Andy - Der Roboterarm

7 Schritt:Schritt 1: Die Basis Schritt 2: Erste gemeinsame Schritt 3: Erste Unterarmes Schritt 4: Zweite gemeinsame Schritt 5: Zweite Unterarmes Schritt 6: Klaue Schritt 7: Fazit und abschließende Überlegungen

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Hallo an alle!
Ich bin hier, um Ihnen zu Andy einzuführen. Es ist ein Roboterarm, und sein Name ist eine Anspielung auf die Worte "Hand" und "praktisch" -, die gut passen mit einem Roboterarm.

Einen Roboterarm, der zu drehen, dehnen und schrumpfen, in der Lage, ziemlich alles, was Sie es tun wollen, inspiriert von Industriemaschinen tun können: Die Idee wurde während meines Urlaubs geboren.

Andy hat eine rotierende Basis, zwei Joins, kann unabhängig gedreht werden (denken sie an, als die Menschen Schulter und Ellbogen) und eine Kralle, die gedreht werden kann, geöffnet und geschlossen, mehr oder weniger stark, wie Sie benötigen.
Das System ist vollständig auf Arduino basiert. Schritt- und Servomotoren verwendet werden.

Die Einführung beendet ist: wir entwerfen Schritt 1: Die Basis



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Zunächst einmal: die Basis.

Es muss fest genug zu halten, bis der ganze Arm, aber auch in der Lage, sich zu drehen sein.
Darüber hinaus ist es in der Basis, die das elektronische System (Arduino) stattfinden wird.

Wir analysieren das Design.
Auf der Basis (1) eine Scheibe (2), die dank eines Motors (3) in Rotation versetzt. Es ist mit der Arduino-Board angeschlossen, in dem treffFeld (4) platziert. Diese Drehung ist mit vier Bolzen (5) auf eine zweite Platte (6) übertragen werden soll, wo der Rest des Arms liegen wird. Schließlich ein Gehäuse (7) vervollständigen die Basis.

Hier ist das Verfahren, das Design neu zu erstellen: nicht über Messeinheiten (mm, cm, ...), können Sie die ganze Sache die Größe, wenn Sie fertig sind, kümmern.

1) Die Basis: Erstellen Sie eine Box von der Größe 20x22x1 Einheiten. Erstellen Sie einen Zylinder mit dem Radius 9,5 Einheiten, richten Sie sie auf einer Seite der Box, und ziehen Sie aus dem Feld die Schaffung eines kreisförmigen Lochs 0,5 Einheiten tief.

2) Die Bodenplatte: Verwenden Sie den gleichen Radius (9.5) auf die Festplatte, Höhe 0,5 zu schaffen. Mit Hilfe eines 0.3x0.3 Einheiten basierend Feld erstellen Sie ein Loch in der Mitte der Platte. Die Motor-Getriebe wird es passen und machen das Plattenbewegungs.

3) Der Motor: Erstellen Sie eine 3x3x3-Box. Bringen Sie in der Mitte einer Seite ein weiteres Feld, das 0.3x0.3x0.9 misst. Es ist der bewegliche Teil des Motors, und es wird auf die Platte verbunden werden.

4) Die Elektronik: Wir brauchen eine Box mit Arduino und andere elektrische Komponenten: einfach eine Box, die über 4x11x4 Einheiten zu messen.

5) Die Übertragung: die Bodenplattendrehung ist mit dem oberen Platten durch vier Stifte übertragen. Erstellen Sie vier identische Zylinder mit einem Radius von 0,5 und Höhe 9 und legen Sie sie symmetrisch zur Mitte der Scheibe.

6) Die obere Scheibe: schaffen ein Zylinder mit einem Radius von 6 und Höhe 0,6. Legen Sie es auf der vier Pins.

7) Das Gehäuse: Erstellen Sie eine 20x22x10 Einheiten Box. Wählen Sie die vier oberen Kanten, und verwenden Sie die Werkzeugleiste mit Radius 4.
Erstellen Sie ein Rechteck, das die Box Bodenfläche überlappen, mit dem Sketch> Rechteck-Werkzeug. Verwendung Sketch> Offset erstellen ein kleineres Rechteck, Wegnehmen 1 Einheit von jeder Seite. Jetzt verwenden Sie Modifizieren> Extrudieren Sie mit der Einstellung Subtrahieren und ziehen Sie das Rechteck für 5 Einheiten. Klicken Sie dann auf eine beliebige Stelle auf dem Arbeitsbereich: Ihr Gehäuse ist nun leer innen.
Verwenden Sie die obere Platte als Referenz, machen Sie ein Loch an der Box mit dem Kombinieren> Subtract-Tool.

8) Der Name: wie jeder anständige Projekt zu tun, muss meinen Arm einen Namen. Öffnen Sie das Menü auf der rechten Seite und wählen Sie Primitives> Smart Primitive> Text. Wenn das Grundelement Last, ändern Sie dessen Text "Andy". Dann ändern Sie die Größe und legen Sie sie auf der Stirnseite des Gehäuses.

Bitte beachten: Der Motor in seiner Position unter Verwendung eines Blocks mit der Elektronikbox oder zu einer Seite der äußeren Box angeschlossen fixiert ist. Es ist nicht in der Abbildung enthalten. Darüber hinaus muss die Elektronikbox mindestens ein Loch, um so den Leitungen, die die Motoren mit Arduino verbinden wird.

Andys Basis ist fertig!
Erste gemeinsame: Im nächsten Schritt werde ich die erste gemeinsame und Unter arm.Step 2 erstellen

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Jetzt wollen wir den Schwerpunkt auf die Gelenke.

Wie ich schon sagte, hat Andy zwei Gelenken, die wie das menschliche Schulter und Ellenbogen zu handeln. Diese Gelenke sind rotierende Teile, halten Sie den Arm und machen es in der Lage, jeden Punkt herum zu erreichen.

Bevor sie mit dem Design-Software, ist es nützlich herauszufinden, wie Sie Ihr Produkt gleich aussehen wird, und skizzieren Sie sie auf dem Papier. Sie können meine Idee in der Haupt Bild ab.

Vergleicht man diese Skizze Arm mit der ersten Zeichnung dieses Instructable können Sie sehen, wie das Design hat sich geändert. Statt einer großen, schweren Block, jetzt gibt es zwei schlanke Stäbe in die nächste Gelenk verbunden. Auf diese Weise wird Dünne ohne an Stabilität zu verlieren, erhalten.

Hier werden die Anweisungen, um das Design des ersten gemeinsamen neu erstellen:

1) Erste Hälfte des Gehäuses: erstellen Sie einen Zylinder mit dem Radius 4,20 und Höhe 4,30. Setzen Sie eine Kugel mit dem gleichen Radius. Verwendung des Skizzen> Rechteck und Modifizieren> Extrudieren> Subtrahieren halbieren. Dann, mit dem Sketch> Offset-Tool, leeren Sie den Körper so dass ein Spielraum von 0,70.
Schließlich erstellen Sie einen Zylinder mit einem Radius von 1,40 und mit dem Kombinat> Subtrahieren Tool, verwenden Sie es abzuschneiden einen Kreis auf den Körper des Hauptzylinders, wie Sie auf den Bildern sehen kann.

2) Rotierende Zylinder: nur ein Zylinder mit einem Radius von 1,40 und Höhe 3,50 erstellen.

1b und 2b) einfach kopieren & einfügen Teil 1 und 2, und drehen Sie es um 180 Grad.

3) Dies stellt den Servomotor: seinem Körper ein Würfel mit Seiten 1,40. Auf der Unterseite ist ein Zylinder mit einem Radius von 0,35 und 1,50 Höhe Unterstützung es. Die Bewegung wird durch eine Scheibe (Radius 0,70 und Höhe 0,20 Zylinder) an den Motor mit einer 0.2x0.2x0.6 Kasten verbunden ist, übertragen.

4) Diese drei Teile übertragen die Bewegung von einer Seite der Verbindungsstelle auf der anderen Seite. Erstellen Sie drei gleiche Zylinder mit einem Radius von 0,2 und Höhe 7. Wenn Sie die Montage die ganze Sache, legen Sie sie simmetrically auf der oberen, linken und rechten Seite der Servoplatte.

Tipp: Verwenden Sie das Snap-Werkzeug, um die Teile zusammenzubauen.

An den letzten drei Bildern, können Sie Andys Basis und gemeinsame zusammen zu sehen.

Im nächsten Schritt werde ich Ihnen zeigen das Design Andys arm.Step 3: Erste Unterarmes

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Erste Unter Armstruktur Andys ist wirklich einfach, wie man auf dem Bild sehen kann.

Erstellen Sie einen Zylinder mit einem Radius von 1,60 und Höhe 2, und drehen, wenn von 90 Grad, wie Sie auf dem Bild sehen.
Verwendung des Skizzen> Circle und Modifizieren> Extrudieren> Subtract-Tool, es leer. Der interne Kreis hat einen Radius von 1,4; so bleibt ein Spielraum von 0,2.
Erstellen Sie eine 1x1x30 Feld und legen Sie sie auf der Oberseite des Zylinders mit Hilfe der Magnetwerkzeug. Mit dem Verschieben-Werkzeug, verschieben Sie es 0,1 Einheiten nach unten, Eintritt in die Box mit dem Zylinder.
Machen Sie dasselbe mit einem anderen Zylinder auf der Oberseite der Box.
Wählen Sie nun die ganze Sache und drehen Sie ihn 15 Grad.

Dieser Unterhebel ist fertig!
Sie können nun die Basis und die erste gemeinsame montieren und Arm zusammen.

Im nächsten Schritt zeige ich das Design der zweiten joint.Step 4: Zweite gemeinsame

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Dies ist das zweite Joint, der, wie Ellenbogen menschlichen Handlungen. Es schließt sich erste und zweite Unterhebel.
Es ist sehr ähnlich zu dem ersten Gelenk und weist einen Servomotor, der die zweite Unterhebel drehen.

Hier werden die Schritte, um das Design neu erstellen:

1) Dies ist der schwierigste Teil, so achten. Erstellen Sie zunächst ein Zylinder mit einem Radius von 3 und Höhe 3; dann, ausgehend von einer Basis, leeren Sie es mit Extrude> Subtract Werkzeug (Sie können eine Skizze oder einen anderen Zylinder zu verwenden, wie Sie wollen) wobei ein Spielraum von 0,3 auf den anderen drei Seiten.
Auf der unberührten Boden, mit der Sketch-Tool, erstellen Sie das Muster, wie in dem zweiten Bild. Zeichnen Sie einen Kreis mit einem Radius von 1,40. Verwendung des Skizzen> Polyline Werkzeug, zeichnen Sie zwei Segmente, wodurch die einen Winkel von 120 Grad (die Zeilen in blau). Wählen Sie nun jede Oberfläche auf der rechten Seite der blauen Linien und ein Loch auf der Zylinderfläche.
Sie sollten nun einen Hohlzylinder mit einem "C" -förmigen Loch an der Basis.
Gerade Verschluss an der Basis einen ersten Zylinder mit einem Radius von 0,3 und Höhe 2,4 und eine weitere mit dem Radius 1.4 und Höhe 2.

2) Erstellen Sie einfach einen Zylinder mit einem Radius von 1.4 und Höhe 2, und eine kreisförmige Öffnung mit einem Radius von 0,3 ganzen seiner Höhe., Und drehen Sie ihn um 90 Grad, wie Sie im Bild sehen.
Dadurch wird zwischen den beiden Zylindern des Körpers 1 angeordnet werden, und es können, um ihre Achse (in der Mitte, festen Zylinder) zu drehen ist.

1 und 2 bis) Copy & Paste Körper 1 und 2 und drehen Sie es um 180 Grad.

3) Es ist die gleiche Servomotor aus Schritt 2: "Erste gemeinsame". Sie können es von dort. Allerdings müssen Sie drei kleine Zylinder (Radius 0,1 und Höhe 0,2) auf der Seite, die der Körper 1 Zylinders C-förmigen Loch hinzuzufügen. Diese Zylinder übertragen Bewegung vom Servomotor zum Körper 2 durch den C-förmigen Loch.

4) Erstellen Sie zwei Zylinder mit einem Radius von 0,2 und Höhe 6,10. Sie übertragen die Bewegung von Körper 2 bis Körper 2bis, so schließen sie an Körper 1 und 2 durch die C-förmigen Löcher.

Wir sehen uns im nächsten Schritt für den zweiten Unter Arm-Design Schritt 5: Zweite Unterarmes

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Der zweite Unterhebel ist so einfach wie die erste. Der einzige Unterschied ist das Ende (der erste hat einen Hohlzylinder, diesmal ein Pyramidenstumpf) und dessen Länge (Gesamt, erste und zweite Teilarme die gleiche Länge haben, aber in der zweiten, müssen wir genügend Platz zu lassen die Kralle - Ich werde darüber in der nächsten Stufe zu sprechen).

Das Verfahren ist identisch mit dem auf Stufe 3: "First Hilfsarm".
Der einzige Unterschied ist, dass Sie den zweiten Zylinder nicht brauchen. Erstellen Sie stattdessen eine 2x2x0,5 Feld. Wählen Sie die vier Rand derselben Seite, und wenden Sie Modifizieren> Fasen-Tool mit Abstand 0,5.
Bringen Sie sie am Arm.

Halten Sie an, wir sind fast fertig mit Schritt 6: Klaue

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Schließlich ist das letzte und schwierigste Teil der Andy: der Roboterarm - die Kralle.

Die Klaue kann sich drehen und öffnen Sie in jedem Winkel, um alles, was Sie wollen, zu erreichen.
Beginnen wir sofort.

1) Dies ist der Körper, um Andys zweite Unterhebel verbunden ist. Erstellen Sie eine 1x10x6 Box und stellen Sie ein rechteckiges Loch (Größe 0.3x0.3) über seine gesamte Länge. Machen Sie ein zweites Loch, ein Kreis mit Radius 1 und Höhe 0,1.

2) Dies ist der Motor, der die Klaue dreht. Es ist das gleiche von Schritt 1: "Die Basis". Sie können es von dort.

2.1) Die Scheibe übertragen die Bewegung von dem Motor. Erstellen Sie einen Zylinder mit Radius 1 und Höhe 0,1. Legen Sie sie in das kreisförmige Loch des Körpers 1 und verbinden Sie es mit dem Motor (Körper 2) Pin.

3) Eine andere, größere, Übertragungsscheibe. Erstellen Sie einen Zylinder mit einem Radius von 3 und Höhe 0,1.

4) Dies ist der Klauenbasis. Verwendung des Skizzen> Polyline Werkzeug zeichnen Sie ein regelmäßiges Sechseck mit Seiten 3,5 (Erinnerung von der Schule: jede Seite gleich zu einander, und jede Seite einen Winkel von 120 Grad bildet). Unter Verwendung der Extrude> New solides Werkzeug erstellen> Erstellen der Feststoff mit Höhe 0,6.
Machen Sie drei zylindrische Löcher (Radius 0,15) für alle über seine Höhe.
Ihre Position von der Mitte sind:
- Erste: 1,90 Einheiten nach oben
- Zweite: 1,65 Einheiten nach links
- Dritte: 1.65 Einheiten nach rechts

5) Der Motor öffnet und schließt die Kralle. Es ist das gleiche von Schritt 2: "Der erste gemeinsame". Sie können, wenn von dort. Legen seinem Stift in das obere Loch des Körpers 4.

6) Diese Stifte hält zwei Gänge. Erstellen Sie einfach zwei gleiche Zylinder mit einem Radius von 0,15 und 0,75 Höhe und legen Sie sie in den beiden unteren Bohrungen des Körpers 4.

7) Körper 7 wird von Zahnrädern und einer Zange gebildet.

7.1) Wir brauchen drei Zahnräder zweier unterschiedlicher Größe, wie Sie im Bild sehen kann.
Verwendung des Skizzen> Kreis-Tool, erstellen Sie einen Kreis mit einem Radius von 0,75. Erstellen Sie einen Würfel mit Seiten 0,15 und legen Sie es so, dass die Box kaum berühren den Kreis. Unter Verwendung der Pattern> Kreismuster Werkzeug, wählen Sie die Würfel und den Kreis und erstellen Sie andere 10 Würfel. Insgesamt sollten Sie 11 Würfel.
Erstellen> Extrudieren> Neue Fest den Kreis mit der Höhe 0,15. Machen Sie ein kreisförmiges Loch in der Mitte für alle über seine Höhe, mit einem Radius von 0,15.
Legen Sie sie in entsprechenden der oberen Loch in Körper 4 und Pin 5 des Körpers.
Wiederholen Sie den Vorgang mit einem Kreis mit einem Radius von 1,50 Basis, um die beiden größeren Zahnrädern zu schaffen.

7.2) Mit dem Sketch> Polyline Werkzeug, erstellen Sie die folgende Form. Ich werde Ihnen sagen, die Länge von jedem Segment, und der Winkel, die jedes Segment zu machen mit der vorherigen.

Warnung: der Winkel ist immer der innerhalb der Form. Ihnen helfen, mit dem Bild der Skizze vor (es ist die fünfte).

Dies ist das Verfahren:
- Segment 1,60 lang;
- Segment 1,55 lang, Winkel von 90 Grad;
- Segment 3,10 lang, Winkel von 210 Grad;
- Segment 1,40 lang, Winkel von 120 Grad;
- Segment 1,55 lang, Winkel von 240 Grad;
- Segment 1,55 lang, Winkel von 270 Grad;
- Segment 2,00 lang, Winkel von 60 Grad;
- Segment 0,50 lang, Winkel von 90 Grad;
- Segment 1,50 lang, Winkel von 135 Grad;
- Segment 6,70 lang, Winkel von 164 Grad;
- Schließen Sie die beiden Enden zusammen.

Verwenden Sie nun das Werkzeug Erstellen> Extrudieren> Neue Feststoff mit Höhe --- und kommen Sie es mit einer der größten Zahnräder. Machen Sie dasselbe mit der anderen.

Nun, Montage alles zusammen.
Herzlichen Glückwunsch, wird Andy Entwurf getan Schritt 7: Fazit und abschließende Überlegungen

Andy - Der Roboterarm
Hier bin ich, am Ende dieser kleinen Reise. Es war wirklich lehrreich gewesen: Ich habe gelernt, wie man im Grunde verwenden Sie einen 3D-Design-Software und zu denken, Skizze und entwerfen Sie ein Produkt, Drehen eine Idee in einem 3D-Modell.
Ich möchte meine Arbeit zu analysieren, die Auflistung gute e schlechten Seiten von dem, was ich getan habe.

Pros
- Ich habe gelernt, die Grundlagen der 3D-Design-Software
- Ich drehte mich um eine einfache Idee in einem ganz fertig Design

Cons
- Das Modell kann nicht sein, 3D-gedruckt, wie es ist: Sie sollten jede Komponente einzeln Montage sie zu drucken und dann
- Motors 'Größe im Modell sind total erfunden. Ich habe nicht einen realen Motor messen.
- Ich weiß nicht, wenn die Basis ist stark und stabil genug, um den Arm zu halten, oder, wenn die Motoren sind stark genug, um es zu bewegen.
- Die Klaue ist wahrscheinlich zu viel leichter, und ich weiß nicht, ob es ist stark genug, zu erlernen und zu bewegen, um ein Objekt.
- Ich habe nicht über Kabel denken: Jeder Motor muss auf die Arduino-Chip in der Basis verbunden werden.
- Habe ich auch nicht darüber, wie die verschiedenen Komponenten miteinander zu kombinieren, zu denken, ob und wann die Verwendung von Schrauben oder Kleber oder etwas anderes.

Wie Sie sehen können, ist die cons Liste viel länger als Vor-Liste. Allerdings bin ich stolz auf meine Arbeit und bewusst, dass es war ein großer Schritt für mein Wachstum in der Welt der Entscheidungsträger und, warum nicht, der Arbeit.

Bitte zögern Sie nicht, Ihre Meinung zu äußern. Herzlichen Glückwunsch sind willkommen, ebenso wie konstruktive Kritik. In der Tat sind die zweiten viel mehr nützlich!

Wenn Sie Andy und meine Arbeit gefällt, stimmen Sie mir bitte für Autodesk 123D Design Challenge. Danke!