Tự lắp cánh tay Robot (DIY Robot Arm)

Robot công nghiệp đã có mặt trong sản xuất từ nhiều năm trước, ngày nay robot công nghiệp còn có những tính năng có thể kể đến như khả năng làm các công việc đòi hỏi độ chính xác cực cao, tính ổn định và khả năng làm việc trong môi trường độc hại,… Do đó việc chế tạo ra những loại robot phục vụ cho công cuộc tự động hóa sản xuất là rất cần thiết ở thời điểm hiện tại và trong tương lai.


Download full source code: mechasolution.vn/source/blog/robot-arm/full-src-code.zip 

1. VẬT LIỆU, DỤNG CỤ

1.1. Cơ khí

1.2. Linh kiện điện tử

Tên linh kiện Số lượng Hình ảnh
Arduino UNO 1
Module Bluetooth HC05 1
Động cơ RC Servo MG996 3
Động cơ RC Servo 9G 3
Điện trở 1K Ohm 1  
Điện trở 2K Ohm 1  
Adapter 5V - 2A 1
Jack cắm DC cái 1
Breadboard 400 chân 1
Dây bus đực - đực tuỳ nhu cầu

2. Phần mềm

2.1. Arduino IDE

Arduino IDE là một phần mềm lập trình dựa trên ngôn ngữ lập trình C. Bằng

cách viết những câu lệnh có cấu trúc tương tự cấu trúc câu lệnh trong C, chúng ta có thể điều khiển hoặc thu nhận các dữ liệu từ các module, cảm biến thông qua vi điều khiển arduino.

Dưới đây là linh tải phần mềm Arduino IDE:

https://www.arduino.cc/en/Main/Software

 

* Lưu  ý: Khi tải phần mềm Arduino IDE về, để nạp được code cho board mạch arduino cần cài đặt thêm driver CH340/CH341SER để tạo cổng kết nối giữa Arduino và phần mềm. Link:

https://driverlookup.com/download/CH341SER.EXE.html

Cổng kết nối USB hiển thị sau khi cài đặt driver CH340/CH341SER

Cổng kết nối USB hiển thị sau khi cài đặt driver CH340/CH341SER

Giao diện Arduino IDE

Giao diện Arduino IDE

 

2.2. MIT App Inventor

Phần mềm MIT App Inventor là một phần mềm thiết kế app Android. Dựa trên nguyên tắc kéo/thả các khối lệnh tương tự như phần mềm Scratch, chúng ta có thể gửi dữ liệu điều khiển cho Arduino.

Giao diện chính phần mềm MIT App Inventor

Giao diện chính phần mềm MIT App Inventor

Lập trình các khối lệnh

Lập trình các khối lệnh

3. Hướng dẫn lắp ráp

Ta tiến hành lắp ráp theo các bước sau:

Bước 1: Gắn servo MG996 vào phần đế của robot và siết ốc.

 

Bước 2: Gắn phần đáy của cánh tay lên mặt đế.

 

Bước 3: Đặt servo MG996 thứ 2 vào vị trí đã được in sẵn ở phần mặt đáy và gắn  phần cánh tay vào trục quay của servo.

 

Bước 4: Đặt servo MG996 thứ 3 vào vị trí giữa khuỷu tay và cánh tay rồi bắt ốc.

Bước 5: Đặt servo 9G vào vị trí cổ giữa cỗ tay và khuỷa tay rồi bắt ốc.

 

Bước 6: Gắn các bánh răng, thanh đỡ và một servo 9G vào phần tay gắp của robot rồi bắt ốc.

Bước 7: Cuối cùng sử dụng servo 9G còn lại nối phần cổ tay và tay gắp lại với nhau và bắt ốc.

4. Hướng dẫn lắp mạch điện

Chúng ta sử dụng dây bus để nối các linh kiện điện tử theo sơ đồ sau:

Theo sơ đồ mạch điện trên, các động cơ servo được đánh số từ 1 đến 6 tương ứng với từng chức năng riêng. Cụ thể như sau:

  • Số 1: Động cơ được gắn vào phần đế, có chức năng xoay cánh tay.
  • Số 2: Động cơ cánh tay, có chức năng nâng/hạ cánh tay.
  • Số 3: Động cơ khuỷu tay.
  • Số 4: Động cơ cổ tay 1, có nhiệm vụ xoay vòng bàn tay theo lệnh.
  • Số 5: Động cơ cổ tay 2, có nhiệm vụ nâng/hạ bàn tay.
  • Số 6: Động cơ ngón tay, có nhiệm vụ gấp đồ vật theo lệnh.

* Lưu ý: Có thể sử dụng điện trở 2K2 Ohm thay thế hoặc mắc nối tiếp hai điện trở 1K Ohm để được điện trở 2K như trên hình.

5. Hướng dẫn nạp code Arduino

Bước 1: Sao chép đoạn code đầy đủ của cánh tay robot dưới đây và dán vào Arduino IDE

Bước 2: Kết nối Arduino Uno với cổng USB của máy tính. Vào mục Tools trên thanh công cụ ở góc trái phía trên màn hình, nhấp mục Board và chọn loại board mạch “Arduino/Genuino UNO”, sau đó kiểm tra cổng Port xem đã xuất hiện cổng COM chưa, nếu có thì nhấp vào cổng COM.

Bước 3: Nhấn nút lệnh mũi tên ở góc trái, phía trên màn hình để nạp code cho Arduino.

6. Hướng dẫn nạp code điều khiển cho app trên Android

  • Bước 1: Truy cập vào website: http://appinventor.mit.edu/explore/#
  • Bước 2: Nhấn vào mục Create apps! ở góc phải phía trên màn hình.
  • Bước 3: Nhấn vào Projects, chọn Import project (.aia) from my computer, sau đó mở file “Arduino Robot Arm Control MIT App Inventor Project File”.

 

 

  • Bước 4: Sau đó nhấn vào mục Build, chọn App (provide QR code for .apk) để xuất chương trình về máy tính dưới dạng file apk.
  • Bước 5: Tải phần mềm quét mã QR về smartphone.
  • Bước 6: Tải file apk của app trên về smartphone sau đó dùng phần mềm quét mã QR cài đặt.
  • Bước 7: Bật mạch điện tử và kết nối bluetooth giữa smartphone với cánh tay robot.
  • Hoàn tất, bây giờ ta có thể thoải mái điều khiển cánh tay bằng smartphone của mình.

 

7. Tài liệu tham khảo: https://howtomechatronics.com/tutorials/arduino/diy-arduino-robot-arm-with-smartphone-control/

 

Có thể bạn quan tâm ???