Düşük maliyetli robot kol

 (github.com/AlexanderKoch-Koch)
2 puan yazan GN⁺ 2024-04-03 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş

250 dolarlık robot kol

  • Bu depo, yaklaşık 250 dolar maliyetle ucuz bir robot kol yapmak ve kontrol etmek için dosyalar içeriyor.
  • İkinci bir robot kol (lider kol) yaparak diğer kolu (takipçi kol) kontrol etmek de mümkün.
  • Lider kolun tasarımı GELLO projesinden ilham aldı, ancak daha basit hale getirildi.
  • Bu robot kollar, robot öğrenimi için uygun.
  • İki robot kol, kıyafet katlamak için de kullanılabilir.
  • Robot kol, Dynamixel XL430 ve XL330 servo motorlarını kullanıyor.
  • XL430 motorlar neredeyse iki kat daha güçlü ve ilk iki eklemde kullanılıyor.
  • XL330 motorlar daha zayıf, ancak her biri yalnızca 18 g olduğu için kolu çok hafif ve hızlı hale getiriyor.
  • Dynamixel, servo motorları bilgisayara bağlamak için U2D2 adaptörü satıyor, ancak bu hem pahalı hem de gecikmesi çok yüksek.
  • Bu robot kol, daha ucuz bir adaptör kartı kullanılarak yapıldı.
  • Robot kol, Dynamixel SDK ile kontrol edilebilir: pip install dynamixel-sdk

Takipçi kol

Gerekli malzemeler

  • 2x Dynamixel xl430-w250, $100
  • 4x Dynamixel xl330-m288, $96
  • XL330 avara tekerleği, $10
  • XL430 avara tekerleği, $7
  • Seri bus servo sürücü kartı, $10
  • Voltaj düşürücü, $4
  • 12V güç kaynağı, $12
  • Masa kelepçesi, $6
  • Kablolar, $7
  • Robotis mağazasında genelde %10 indirim kodu kullanılabiliyor.
  • Tutucuya grip tape eklemek faydalı olabilir.
  • Servo sürücü kartını bilgisayara bağlamak için bir USB-C kablosu gerekiyor.

Montaj

  • Montaj videosu bağlantısı: https://youtu.be/RckrXOEoWrk
  • Tüm parçalar 3D yazıcıyla basılıyor. STL dosyaları hardware/follower/stl içinde bulunuyor.
  • Parçalar kolay basılacak şekilde tasarlandı. Yalnızca tutucunun hareketli kısmı destek gerektiriyor.
  • Kol, taban olmadan monte ediliyor. Servoların CAD'dekiyle aynı konumda sabitlendiğinden emin olun.
  • Voltaj düşürücüye kabloları lehimleyin. Girişi dişi konnektöre, çıkışı erkek konnektöre bağlayın.
  • Voltaj düşürücü ile servo sürücü kartını tabana vidalayın.
  • Tabanı kola vidalayın.
  • Sürücü kartının D, V, G portlarını omuz dönüş servosuna bağlayın.
  • Omuz dönüş servosunu omuz kaldırma servosuna bağlayın.
  • Voltaj düşürücünün girişini sürücü kartının V ve G portlarına bağlayın.
  • Voltaj düşürücünün çıkışını ve sürücü kartının kalan D portunu dirsek servosuna bağlayın.
  • Sürücü kartını güç kaynağına bağlayın.
  • Sürücü kartını bilgisayara bağlayın (Linux ve macOS'ta çalışmalı).
  • Cihaz adını kontrol edin (ör. /dev/tty.usbmodem57380045631) ls /dev/tty.*
  • Cihazı Dynamixel Wizard ile tarayın.
  • XL330 servoya bağlanarak giriş voltajını kontrol edin. Giriş voltajı 5V olacak şekilde voltaj düşürücünün vidasını ayarlayın.
  • Omuz servoları için servo ID'yi 1'e, tutucu servosu için 5'e ayarlayın.
  • Tüm servolar için baud rate'i 1M olarak ayarlayın.

Lider kol

Gerekli malzemeler

  • 6x Dynamixel xl330-w077, $144
  • Seri bus servo sürücü kartı, $10
  • 5v güç kaynağı, $6
  • Masa kelepçesi, $6
  • XL330 çerçevesi, $7
  • Lider kolun montajı daha basit, çünkü tüm motorlar 5v kullanıyor.
  • Tutucu, sap ve tetik ile değiştirildi.
  • Kullanım sırasında tetiğe küçük bir tork uygulayarak varsayılan olarak açık kalması sağlanabilir.
  • GELLO tasarımı bu amaçla yay kullanıyor, ancak montajı çok daha zor.
  • Kolu test etmek için teleoperation.py betiği kullanılabilir. Ancak cihaz adını ayarlamanız gerekebilir.

GN⁺'un görüşü

  • Bu robot kol projesi, robotik ve DIY topluluğu için oldukça ilgi çekici bir kaynak olabilir. Düşük maliyetle gelişmiş özelliklere sahip bir robot kolu bizzat yapma ve programlama deneyimi, öğrenme ve yenilik açısından büyük fayda sağlayabilir.
  • Robot kolun montaj ve programlama süreci, başlangıç seviyesindeki yazılım mühendislerine makine mühendisliği ile yazılımın bütünleşik şekilde nasıl çalıştığını anlamaları için yardımcı olabilir. Bu da gerçek dünya problemlerini çözmekte gereken çok disiplinli yaklaşımı öğrenmek açısından yararlıdır.
  • Projenin açık kaynak niteliği, kullanıcıların kodu özgürce değiştirip iyileştirmesine olanak tanıyarak topluluk temelli sürekli gelişimi mümkün kılıyor.
  • Ancak bu tür projeler, özellikle donanım montajı veya yazılım kurulumu konusunda deneyimi olmayan genel kullanıcılar için biraz zorlayıcı olabilir. Bu nedenle kullanıcı dostu dokümantasyon veya çevrimiçi destek topluluğunun varlığı önemli.
  • Bu teknoloji benimsenirken hassasiyet, dayanıklılık ve güvenlik gibi unsurlar dikkate alınmalı; ayrıca ticari robot kollarla kıyaslandığında performans sınırlamalarının da farkında olunmalı.

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 2024-04-03
Hacker News yorumları

  • Cam üfleyen bir arkadaş için kol biçimli bir robot yapıyor. Elle kullanılan bir pah kırma aracı yerine robot kullanarak kenarları işlenmiş cam kolyeler yapmayı düşünüyor.

    • Zor olan kısım tekrarlanabilirlik. Hassas toleranslar gerekiyor ve robot kolun her eklemi tabandan uzaklaştıkça hatayı artırıyor. Örneğin tabanda 1 mm boşluk varsa, 20 cm uzaktaki kol ucunda 4 mm boşluk oluşuyor ve daha ilerideki kısımlarda bu boşluk daha da artıyor.
    • Pah kırma işi için sıradan servo motorlardan çok daha ince çözünürlük gerekiyor. Dişli eklemek zor, çünkü eklemi sıkmak için backlash gerekiyor ama hareket sırasında sürtünmenin de fazla olmaması lazım. Worm gear kullanılamayacak kadar yavaş ve aşırı rijit olduğu için uygun değil. Bu yüzden robot kol dişlileri için en iyi seçenek cycloidal gear. Ayrıca camla çalışmak kararsız olduğundan, sürekli geri bildirimi olan gerçek servo motorlara ihtiyaç var.
    • Yapım maliyetini 1-2 bin dolar olarak öngörüyor. Bunun büyük kısmı dişli kutularına gidecek.

  • Hâlâ ucuz, yüksek kaliteli ve makul ölçüde standartlaştırılmış robot kolları seri üreten bir şirket olmamasına şaşırıyor. 3D yazıcılar veya CNC makineleri gibi tüketici/amator seviyesinde fiyat aralığına inen pek çok şey var ama robot kollar hâlâ büyük ölçüde keşfedilmemiş bir alan gibi görünüyor. Arduino/Raspberry Pi benzeri bir potansiyeli var ama henüz o kadar popüler bir isim/ekosistem duymadığını söylüyor.

  • Daha az iddialı bir şeyle başlamayı öneriyor. Örneğin insanı takip edebilen, eşya taşıyabilen ve engellerden kaçınabilen düşük maliyetli bir robot platformu. Kol olmasa da olur; eşyaları yükleyip indirmek için kendi kollarını kullanabileceğini söylüyor.

    • Bacak sakatlığı nedeniyle koltuk değneği kullandığında bir şeyleri taşımak aniden sorun hâline gelmiş. Hareket kabiliyeti kısıtlı pek çok insan var; ayrıca sık sık eşyalarını kaybedenler için de böyle bir robot faydalı olabilir.
    • AliExpress'te çok sayıda oyuncak robot şasisi var ama bunlar pratik denebilecek bir boyutta değil (en büyük yüzeyi 20 cm'den küçük).

  • Robotun ne kadar ağırlık kaldırabildiğini merak ediyor.

    • Ev spor salonunda egzersiz yaparken yüzüne hava üflesin diye bir fanı hareket ettirmek istiyor ve fan birkaç pound geliyor.
    • Alternatif olarak, bu tür projelere uygun donanım motorları için öneri istiyor.

  • Robot kollara hayran bir teknoloji meraklısı. Ama başkalarının robot kolları evde pratik olarak nasıl kullandığını merak ediyor. İyi bir proje olduğunda bir şeyleri hacklemek daha eğlenceli geliyor.

  • Bu konuyla ilgileniyorsanız, kendin yap olmayan tam montajlı bir ürünü de tavsiye ediyor.

    • Fiyatına göre şaşırtıcı kalitede bir ürüne sahip olduğunu söylüyor.

  • Yapmak istediği şey: dönebilen bir masa üstünde dairesel disk taban ve telefonu dik tutabilecek bir düzenek. Standın kendisinde 4 küçük yönlü mikrofon olacak; insan frekanslarını filtreledikten sonra sesin hangi yönden geldiğini tespit edecek. Buna göre telefon o yöne doğru sürekli dönecek.

    • Bunun kullanım senaryosu aileyle sık yapılan görüntülü görüşmeler. Aile yemek masasının etrafında oturduğu için telefonu koymak için iyi bir yer olmuyor. Bu otomatik dönen standla telefon konuşan kişiye doğru otomatik olarak dönecek.
    • Ses işleme kodunu yazabileceğini ama donanıma nasıl başlayacağı konusunda hiçbir fikri olmadığını söylüyor. Fikri çalabileceklerini ama nasıl yapılacağını paylaşmalarını istiyor. Böyle bir şeyin var olmasını istiyor ve eğlenceli bir proje olarak bunu kendisinin nasıl yapacağını öğrenmek istiyor.

  • Thor 3D baskı kolunu yapıyormuş ama bu proje çok daha iyi görünüyor. Yönünü buna çevirecek gibi.

    • Yan not: Bu servo motorlar oyunun kurallarını değiştiriyor.

  • Uzun süredir Dynamixel kullanıcısı olarak, U2D2 adaptörünün diğer seçeneklere kıyasla pahalı olduğuna katılıyor. Ancak "gecikme çok yüksek" iddiası için nicel bir dayanak görmek istiyor. Çeşitli platformlarda düşük gecikme (~1 ms) için bunun her zaman güvenilir bir tercih olduğunu gördüğünü söylüyor.

  • Bir Sainsmart robot kol satın almış. Ucuzmuş ve 6 serbestlik derecesine sahip olduğu için robot programlama pratiğinde kullanıyor.