[Worklog][Manipulator/ARM] Kitten-One

[greebqmaster]

Co do chińszczyzny Tower pro jest chiński 😃.

^ 😃

Tower pozwoli ci na wysięg max 15-30 cm.

Odejmując masę własną robota może podniósłbym ze 100g na 30cm, gdybym zrobił chwytak, więc nie jest tragicznie 😃

Możesz kupić np.:

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__23491__HK15338_Giant_MG_Digital_Servo_175g_25kg_0_21s.html

A to serwo pozwoli ci na wysięg max 25-50cm(50 przy 0.5Kg udźwigu) i posiada metalowe zębatki.

Dzięki, sprawdzę : )

Dodatkowo przy wysięgu większym niż 30 cm bym polecał dodać jakieś łożysko na spód bo te od serwa może zostać wyrwane.

Mógłbyś rozwinąć to zagadnienie? Nie wiem jak to sobie wyobrazić (zarówno "wyrwanie" jak i "pod spód")

Dodatkowo potrzebujesz jakieś encoderki bo na potencjometrze to za daleko nie zajedziesz chyba że +-2cm dokładność ci wystarczy.

BARDZO chciałbym obejść się bez enkoderów. To sporo dodatkowej pracy, a ja i tak widzę przed sobą ogromnego molocha. Wiem, że samo zagadnienie enkoderów nie jest trudne, ale ja mam bardzo małe doświadczenie z robotami i i tak kupę pracy... Myślę, że +-2(AŻ? 😃)cm może nie zadowoli mnie, ale z naklejką "sory, jestem biednym studentem" udobrucha komisję na egzaminie dyplomowym.

Przy za kupie tylu części polecam hobbykinga zaoszczędzisz i będziesz miał mocniejsze części.

Bardzo ciekawa stronka, przyjrzę się jej bliżej, dzięki 🙂

Co do materiałów nie wiem jakie urządzenia do obróbki posiadasz.

Mam dremela, diaxa, do tego mój padre dysponuje trochę lepszym sprzętem u siebie w pracy - myślę, że znajdzie się jakaś frezarka, czy tokarka. CNC raczej nie wchodzi w grę 😃

Jeśli chodzi o materiały to mam nieograniczone zasoby kątowników aluminiowych, rur prostokątnych, ceowników, płaskowników itp (wsjo aluminium), giętej blachy, spienionego pcv w grubości od kilku mm do 2cm i full laminatu.

A jesteś w stanie doradzić coś do późniejszych stopni swobody? Cokolwiek hobbykinga w cenie do 30 zł w skali micro da radę, czy warto na coś uważać?

Pozdrawiam,
greebqmaster

[skmskm]

Dodatkowo przy wysięgu większym niż 30 cm bym polecał dodać jakieś łożysko na spód bo te od serwa może zostać wyrwane.

Mógłbyś rozwinąć to zagadnienie? Nie wiem jak to sobie wyobrazić (zarówno "wyrwanie" jak i "pod spód").

Myślę o takim rozwiązaniu jak w czołgach robią dla wieżyczek.

]Co do materiałów nie wiem jakie urządzenia do obróbki posiadasz.

Mam dremela, diaxa, do tego mój padre dysponuje trochę lepszym sprzętem u siebie w pracy - myślę, że znajdzie się jakaś frezarka, czy tokarka. CNC raczej nie wchodzi w grę 😃

Jeśli chodzi o materiały to mam nieograniczone zasoby kątowników aluminiowych, rur prostokątnych, ceowników, płaskowników itp (wsjo aluminium), giętej blachy, spienionego pcv w grubości od kilku mm do 2cm i full laminatu.

Czyli profile aluminium i kątówka...

A jesteś w stanie doradzić coś do późniejszych stopni swobody? Cokolwiek hobbykinga w cenie do 30 zł w skali micro da radę, czy warto na coś uważać?

Mikro jest dobre na sam koniec(chwyt i obracanie nim).

[greebqmaster]

Myślę o takim rozwiązaniu jak w czołgach robią dla wieżyczek

Myślałem, że chodziło Ci o drugi stopień swobody. Rozumiem, że masz na myśli:

+

=

? ^^

Czyli profile aluminium i kątówka...

Bardziej skłaniam się ku płaskownikom z laminatu. Aluminium jest cieżkie. Ale to się zobaczy jeszcze.

[Treker (Damian Szymański)]

greebqmaster, smutna wiadomość, że się nie udało, ale pewnie wyciągniesz z tego również dobre wnioski. Trzymam kciuki, aby udało się uratować konstrukcję i wykonać ją na dobrym poziomie 🙂

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[greebqmaster]

Dobra, pomyślałem, że dawno tu nie pisałem, a warto by zrobić jakieś podsumowanie co tam słychać u Kitten'a. W sumie to wszędzie walają mi się po pokoju jakieś kartki z "ważnymi rzeczami" i pomyślałem, że temat o nazwie "Worklog" jest dobrym miejsce na... Worklog 😃

1. Napęd, jego sterowanie i zasilanie

Ten temat eksplorowałem ostatnio najbardziej - Temat o zasilaniu + Temat o sterowaniu serwem własną elektroniką. Myślałem, że będzie łatwo, a okazało się... No źle się okazało 😃

Kupiłem 6 serw TowerPro MG-995 - skusił mnie potężny jak na swoją cenę moment obrotowy 15Nm. Jeżeli wiatr dobrze powieje, to chcę zastąpić ich elektronikę swoją własną. Chciałbym to zrobić z kilku powodów:

- jeżeli serwa będą znacznie obciążone, to ich uruchomienie od razu na wysokich obrotach może sprawić różne złe rzeczy; w przypadku plastikowych zębatek może się to wiązać np z ich połamaniem - mnie zatem to nie dotyczy, ale chyba oprócz tego można spodziewać się różnych hmm.. szarpnięć i... Innych ciekawych zjawisk? 😃

- dobra, jeżeli powyższy argument jest do kitu to po prostu chciałbym mieć możliwość sterowania prędkością, a położenie zbierać bezpośrednio z potencjometru - w taki sposób chyba będę mógł dokładniej ustawić ramię, c'nie?

- bardzo zależy mi na liźnięciu interfejsów komunikacyjnych i z tego powodu chciałbym zrobić oddzielne sterowanie na mikrokontrolerze, którzy komunikowałby się z jednostką centralną

Do tego prawdopodobnie użyję zasilacza Meanwell 12V, którego napięcie regulował będę przetwornicami step-down (po jednej na silnik + mikrokontrolery), EWENTUALNIE nie będę się z tym pierniczył i wszystko podłączę pod zasilacz Meanwell 5V kosztem momentu na serwach, który i tak będzie spory.

Swoją drogą, miałem ciekawą zagwozdkę z prądem pobieranym przez serwo - wychodziło mi np. 7A przy zablokowanym wale, co na szczęście okazało się nieprawdą wynikającą z niepoprawnego podłączenia miernika (przełączenie gniazda na pomiar do 10A) 😃

2. Mechanika

Stoi. Być może jutro zaprojektuję coś na szybko i w tym tygodniu miałbym jakąś prostą konstrukcję, którą mógłbym przetestować, ale dopóki nie mam elektroniki, za pomocą której obsłużę silniki, to nie widzę trochę sensu w zabieraniu się za mechanikę, z którą i tak nic teraz nie zrobię.

3. Programowanie i elektronika

Wcześniejsze projekty na AVR nie były specjalnie twórcze i większość pomysłów odgapiałem z różnych podręczników i tutoriali. Z racji, że jednak chciałbym dobrze poznać temat programowania mikrokontrolerów, a przynajmniej poznać go w takim stopniu, żebym nie uważał się za laika, to mocno eksploruję książki Tomasza Francuza i Mirosława Kardasia. Codziennie na jakimś zagadnieniu łapię się na myśli "WOOOOW! To tak to się robi! Ale super!" 😃 Przerobiłem też swoją drogą Przygodę z elektroniką Pawła Borkowskiego - to chyba pierwszy "podręcznik" jaki przeczytałem od deski do deski (no, może z małymi dziurkami, ale i tak!). Elektronika i programowanie tak mnie zafascynowały, że teraz to już na pewno wiem, gdzie po maturze iść na stud... Taaaaaaaa 😃 :D 😃

Bardzo chciałem uniknąć teraz tematu lutowania SMD oraz wytrawienia własnej płytki PCB, ale zdałem sobie sprawę, że chyba nie obejdzie się bez tych zagadnień. W wolnych chwilach zaglądam do Forbotowego kursu Eagle. W tym tygodniu planuję stworzyć schemat sterownika silnika i chciałem wpaść do jednego pobliskiego sklepu z elektroniką po wytrawiacz, a do drugiego po laminat, tranzystory MOSFET IRL7317 i inne ciekawe podzespoły do zrobienia sterownika silnika - zobaczymy co z tego wyjdzie 😃 Mam nadzieję, że tuto-riale Forbota i reszta internetu pomogą mi stworzyć swoją własną płytkę PCB 😃 Potem podłączymy do tego serwo i dopiero będzie! 😃

Ogólnie to sporo pracy za mną, dziesięć razy tyle przede mną, ale jakoś mnie to nie przejmuje. Ogólnie mam czasem momenty załamania, że nie dam rady, że muszę odwalić robotę, która zwyczajnie mnie przerasta i tak dalej, ale po krótkim odpoczynku jakoś wszystko się stabilizuję i jestem gotowy na powrót do tematu. W tym czasie zawsze ktoś odpowie na któreś z moich wątpliwości, które rozsiewam po całym internecie i można iść dalej... Będzie dobrze 😃

Pozdrawiam,
greebqmaster

[skmskm]

Ja bym na twoim miejscu nie przerabiał od razu serw.

Najpierw zbuduj działające ramie a wtedy przerabiaj, technika małych kroków, inaczej się zapędzisz w kozi róg.

Co do zasilacza to ten jest tani: GS-100-5 ja używam takiego w CNC tylko wersje 10A.

Serwa się mocno grzeją na 6v wiec lepiej dać 5v.

Co do protokołów zawsze możesz zrobić komunikacje PC <-> ramie.

Jak nie za bardzo chcesz robić płytkę to masz duży wybór:

- aduino(bardzo łatwe w programowaniu)

- stm32(jest na arm'ie)

- Raspberry Pi( więcej funkcji, jak kamery i duże wyświetlacze...)

Ja polecam arduino ważne że jest tanie ok. 60zł.

[greebqmaster]

Znam już pewne podstawy AVR, dlatego też dodatkowe ogarnięcie tych układów nie zabierze mi tyle czasu, co nauka od postaw RPi, czy Boardów opartych na STM32 . Z tego powodu myślałem o autorskiej płytce - projektować i wytrawiać PCB tak czy siak muszę/chcę się nauczyć i może znalazłbym na to czas.

Dodatkowo, Arduino np. Leonardo (w ogóle, Arduino za 60zł? ) sprawdziłoby się, gdybym sterował serwami tylko za pomocą impulsów. Jeżeli chciałbym jednak zrobić swoje własne sterowanie to tania wersja idzie z automatu do śmietnika, bo ma za mało chociażby sprzętowych portów PWM - jeżeli chciałbym zbudować układ na podstawie OpenServo. W przypadku sterowników np. Pololu być może dałoby radę, ale przy dodatkowym pomiarze prądu silnika wykorzystałbym na styk porty ADC, a nie wiem, czy nie będę potrzebował przetwornika do jeszcze czegoś. Więc i tak musiałbym użyć dodatkowego mikrokontrolera.

Jest opcja z Arduino Mega, które ma masę peryferiów, ale które kosztuje 170zł. Sam nie wiem - 170 za układ z 8bitowym mikrokontrolerem, który i tak bym potem odłożył na rzecz 32bitowców, które są dla mnie docelowym targetem jeżeli chodzi o dalszą edukację? Tak, wiem - w tym momencie sam sobie przeczę (górna część postu), bo przecież mógłbym ogarnąć je już teraz. Ten temat jednak na dzień dzisiejszy jest dla mnie zupełnie obcy, nie posiadam żadnej literatury, a dodatkowo, oprócz niskopoziomowego programowania w takim np. RPi muszę jeszcze ogarnąć Raspbiana, co będzie kosztować mnie kolejne tony czasu - a obrona coraz bliżej (~połowa stycznia).

^Jeżeli moje rozumowanie nie ma sensu to bardzo chętnie usłyszę kontrargumenty

[Bobby]

greebqmaster, można spokojnie uniknąć pisania niskopoziomowo na raspberry pi. Do obsługi GPIO masz wiringPi, a wszystkie inne peryferia typu spi, i2c, uart to 'urządzenia' w /dev, które łatwo ogarnąć. Tam jest najzwyklejszy linux 😉 Do stmów też są narzędzia jak STMCube generujące za ciebie kod inicjalizacyjny dla peryferiów - twoim zadaniem jest tylko napisać aplikację, ale fakt faktem, że mając doświadczenie niskopoziomowe wyniesione z małych ośmiobitowców będziesz w stanie pisać lepszy, optymalniejszy kod.

[greebqmaster]

Hmmm... Może jednak najpierw zajmę się mechaniką 😃 Już byłem pewien swojego wyboru, ale znowu naszły mnie wątpliwości co wykorzystać... Kurczę, nie byłoby to takie trudne, gdyby ten manipulator był którymś z kolei dużym projektem, a nie pierwszym 😋

Za to serwa już mam, także siadam do Solid Edge'a w takim razie!

Pozdrawiam,
greebqmaster

[MirekCz]

1. Pamiętaj, że u Mean Well zazwyczaj +/- 10% możesz sterować napięciem (dopytaj w tme). Czyli z 5V możesz mieć 5,5V albo z 7,5V mieć 6,75V...

2. Pomyśl o oddzielnej atmega8 na każde serwo (albo nawet attiny) i potem zepnij to razem przez I2C z jednostką centralną na arduino (najlepiej starym z konwerterem usb<->uart). Z płytki arduino masz łatwą komunikację z PC a kontroler "serwa" na atmega8 będzie dosyć łatwy do zrobienia (w zasadzie cały schemat masz na openservo - tylko uprościć).

[greebqmaster]

MirekCz, myślałem, żeby zamiast komunikacji na PC zrobić obsługę na wyświetlaczu LCD 2x16. Czy interfejs na PC to nie jest jakaś trudna sprawa (nigdy wcześniej się nad tym nie zastanawiałem, nie wiem)?

Iiiii...

(najlepiej starym z konwerterem usb<->uart)

Co miałeś na myśli? Starym Arduino? Tj. jakąś starą wersją Uno?

[MirekCz]

Nowsze modele czasami nie mają konwertera usb<->uart (uart bardzo łatwo oprogramować na mikrokontrolerze) tylko mają nowszą atmegę z obsługa USB, której zaprogramowanie (USB) jest dużo trudniejsze (chociaż nie wiem czy nie ma bibliotek do arduino, ale tak czy tak uart łatwiej).

Od strony mikrokontrolera uart oprogramujesz dużo łatwiej niż LCD. Od strony PC wystarczy dowolny program typu terminal żeby wyświetlać dane z virtualnego portu com (który zrobi przejściówka USB<->UART). Zaleta taka, że możesz dane zbierać na PC i analizować + możesz przesłać ich dużo więcej niż jesteś wstanie odczytać na bierząco z LCD.

[Bobby]

MirekCz, jeśli mówisz o Leonardo (jedna atmega, konkretnie 32u4) to standardowa biblioteka arduino pozwala w ogóle nie myśleć o tym, że to leci przez USB bezpośrednio. W duemilanove/uno/leonardo komunikacja z pc wygląda zawsze tak samo - print(string) lub println(string) 😉 i każde robi za przejściówkę USB-UART.

[greebqmaster]

MirekCz - rozumiem, że mówiąc "nowsze" miałeś na myśli inne niż Uno, tak? Z tego co widzę, to:

The Arduino Uno has a number of facilities for communicating with a computer, another Arduino, or other microcontrollers. The ATmega328 provides UART TTL (5V) serial communication, which is available on digital pins 0 (RX) and 1 (TX) [...]

Także nie powinno być problemu z komunikacją poprzez RS232, czy inny interfejs szeregowy, jeżeli zakupiłbym właśnie ten model i chciałbym ominąć USB.

Jest jednak pewne ALE. Jak podpatrzyłem rozwiązania innych, jeżeli chodzi o manipulatory na serwach oparte na Arduino, to stosują oni tzw. "Shield'y". Np. ten - Adafruit sterownik serw 16-kanałowy, 12-bitowy PWM I2C Shield dla Arduino. Myślałem, że mogę sterować serwa bezpośrednio z mikrokontrolera i nie potrzebuję żadnych nakładek z PWM. Chyba, że źle rozumiem ideę takiego "Shield'a" - jest to zwykła płytka PCB z wejściami przestawionymi w taki sposób, aby można było umieścić wtyczkę z serwa bezpośrednio w gnieździe bez zbędnego rozszczepiania przewodów, czy jednak jest to coś więcej?

Chyba, że w ogóle źle zrozumiałem ideę sterowania nieprzerobionych serw z mikrokontrolera. Myślałem, że nie potrzeba do tego PWM i wystarczą odpowiednio wykonane przerwania timera, a samo PWM zaczyna być potrzebne dopiero przy regulacji obrotów silnika, kiedy sterujemy nim pośrednio przez mostek H - mylę się?

Eh, co myślę, że będzie już łatwiej to znowu robi się trudniej 😃

[ Dodano: 11-11-2014, 23:54 ]

Dobra, nieważne. Doczytałem już dokładnie temat sterowania serw i widzę, że tak czy siak potrzebuję PWM. Arduino UNO ma 6 kanałów PWM, więc chyba nie powinienem mieć problemów ze sterowaniem 5 stopniami swobody + chwytakiem, prawda? Pytam, bo nie wiem, czy PWM nie będzie potrzebny do czegoś jeszcze (zakładając manipulator bez zbędnych bajerów). Jeżeli jest tu ktoś bardziej doświadczony, kto wie, że wybór np. tej płytki jest złym pomysłem, to bardzo chętnie usłyszałbym to teraz (a nie np. po jej zakupie 😃 ) i za co byłbym bardzo wdzięczny 😃

[MirekCz]

Bobby: Fajnie wiedzieć. Pytanie tylko ile procka to zabiera...

greebqmaster:

Przecież Ty masz mostek h (te 2 układy scalone z 4 tranzystorami - przynajmniej tak jest w openservo - to najprostszy możliwy mostek h). Teoretycznie możesz zrobić własne PWM na wszystkie piny, ale ze względu na częstotliwości może to do końca poprawnie nie działać i dużo prościej wykorzystać sprzętowe PWM. Dlatego sugerowałem jeden mikrokontroler na jedno serwo i na końcu wszystko po I2C do jednostki centralnej z arduino.

Bez PWM owszem możesz wł/wył sterowanie silnika, ale może być problem z uzyskaniem potrzebnej precyzji i serwa będą bardzo "nerwowo" działać.