Byg en hydraulisk robotarm:En detaljeret trin-for-trin-vejledning

Af Will Charpentier
Opdateret 24. marts 2022

Når du sammenligner den menneskelige arm med en robot-modstykke, bliver forskellene tydelige:et menneske bruger kemiske muskelfibre og knogler, hvorimod en robotarm er afhængig af hydraulik eller elektromekanik til at generere kraft. Begge systemer deler en fælles arkitektur – en stiv ramme, der bevæger sig gennem skub/træk, og en terminalmanipulator, der griber eller frigiver genstande.

Trin 1

Svejs manipulatorstatoren (en flad aluminiumsplade) til den nederste ende af underarmens aluminiumsbjælke, der mangler et stempelforbindelsesled. Fastgør et ensrettet robot-hængselled til dette punkt, og forbind derefter den trapezformede mobile blok af aluminium til leddet, så stødstangsforbindelsen sidder på toppen. Luk hængslet, så statoren og de mobile dele af manipulatoren er forseglet.

Trin 2

Form albuen ved at svejse de øvre og nedre armsegmenter sammen ved et hængsel. Monter et ekstra hængsel mellem overarmen og den udvendige skulderstøtte for at tillade lodret artikulation.

Trin 3

Fastgør stemplet på en hydraulisk cylinder til fastgørelsesleddet på den mobile manipulator. Med stemplet strakt helt ud, svejs det til underarmsbjælken, og sørg for en tæt forsegling til væskeoverførsel.

Trin 4

Fastgør hydrauliske cylindre til fastgørelsesleddene på både overarms- og underarmsbjælker. Når underarmen er helt strakt ud, og den tilsvarende stempel er helt komprimeret, svejses underarmen til overarmen. Gentag processen for overarmen og den udvendige skulderstøtte, og fuldend den kinematiske kæde med tre led.

Trin 5

Før hydraulikslanger fra hver cylinder til de relevante porte på hydraulikmanifolden. Tilslut den tovejs hydrauliske motor, reservoiret og kontrolventilen til manifolden, så der skabes et lukket hydraulisk kredsløb.

Trin 6

Indstil kontrolventilen til den lukkede position, og spæd systemet med hydraulikvæske, indtil beholderen når det specificerede niveau. For at åbne manipulatoren skal du aktivere ventilen for at komprimere stemplet; den bagudgående bevægelse trækker den mobile side af manipulatoren opad og åbner hånden. For at lukke hånden skal du trække stemplet helt ud, og skubbe den mobile del fremad.

Ting påkrævet

• Aluminium "I"-bjælker med cylindriske fastgørelsesled
• Ensrettede robot-hængselled (kun op/ned)
• Flad aluminiumsplade (manipulatorstator)
• Trapezformet aluminiumsblok med cylindrisk fastgørelsesled (manipulatormobil)
• Tovejs, polstrede hydrauliske cylindre
• Hydraulisk kontrolventil
• Tovejs hydraulisk motor
• Hydraulisk reservoir
• Hydraulisk manifold
• Forskellige slanger
• Udvendig skulderstøttestruktur

TL;DR (for lang; læste ikke)

Retningen af det hydrauliske stempel styrer robotarmens bevægelse. Tænk på stemplet som et dørhåndtag:skub for at lukke, træk for at åbne.

Advarsel

Hydrauliske systemer fungerer under højt tryk og kan være farlige. Følg alle sikkerhedsprotokoller og brug passende personlige værnemidler.