Κατασκευή πρότυπου ρομποτικού βραχίονα 4ων βαθμών ελευθερίας και έλεγχος του μέσω της πλατφόρμας Arduino

Abstract

Σκοπός της παρούσας πτυχιακής εργασίας είναι η σχεδίαση και η κατασκευή ενός απλού ρομποτικού βραχίονα 4ων βαθμών ελευθερίας (περιστροφή βάσης, περιστροφή άκρων, άνοιγμα – κλείσιμο αρπάγης) με έτοιμους μηχανισμούς κινητήρων servo μοντελισμού και ελαφριά υλικά, όπως αλουμίνιο, plexiglass ή EPOfoam. Οι σερβομηχανισμοί είναι έτοιμα RCservos που χρησιμοποιούνται στον μοντελισμό και οδηγούνται με σήμα PWM (Pulse Width Modulation, Διαμόρφωση Εύρους Παλμού), όπου η διάρκεια του θετικού παλμού (dutycycle) καθορίζει και την γωνία στροφής του servo. Τα servo οδηγούνται με ένα καλώδιο τριών ακροδεκτών, εκ των οποίων οι δύο αποτελούν την τροφοδοσία και ο τρίτος μεταφέρει το PWM σήμα. Οι τέσσερις σερβομηχανισμοί του βραχίονα ελέγχονται από μία πλατφόρμα arduino μέσω της οποίας μπορεί να εκτελεί κινήσεις κατευθυνόμενος από τον χειριστή ή να εκτελεί συγκεκριμένες ακολουθίες κινήσεων εκτελώντας με αυτόν τον τρόπο ένα «πρόγραμμα». Είναι υψηλής ροπής για να κινούν τον βραχίονα και τροφοδοτούνται από ανεξάρτητο τροφοδοτικό 5V που έχει το απαραίτητο ρεύμα στους σερβομηχανισμούς. Τέλος, ο βραχίονας είναι δυνατόν να εκτελεί απλές κινήσεις μετακίνησης ελαφριών αντικειμένων, τα οποία θα βρίσκονται σε προκαθορισμένες θέσεις.