Como construir um braço robótico com pouco dinheiro

Certamente muitos de vocês já viram em filmes de ficção científica como o cientista ou geek tem um braço robótico que controla tudo e pode pegar objetos ou executar funções como se fosse uma pessoa humana. Algo que está se tornando cada vez mais possível graças ao Hardware Livre e ao Projeto Arduino. Mas o que é um braço robótico? Quais são as funções desse gadget? Como um braço robótico é construído? Em seguida, vamos responder a todas essas perguntas.

O que é um braço robótico

Um braço robótico é um braço mecânico com uma base eletrônica que permite que seja totalmente programável. Além disso, esse tipo de braço pode ser um único elemento, mas também pode fazer parte de um robô ou outro sistema robótico. A qualidade de um braço robótico em comparação com outros tipos de elementos mecânicos é que um braço robótico é totalmente programável, enquanto o resto do dispositivo não é. Esta função nos permite ter um único braço robótico para várias operações e realizar várias atividades diferentes e distintas, atividades que podem ser realizadas graças a placas eletrônicas como as placas Arduino.

Funções de um braço robótico

Possivelmente, a função mais básica de um braço robótico é a função do braço auxiliar. Em algumas operações, precisaremos de um terceiro braço que suporte algum elemento para que uma pessoa possa construir ou criar algo. Nenhuma programação especial é necessária para esta função e só precisaremos desligar o próprio dispositivo.

Os braços robóticos podem ser construídos com diversos materiais, o que permite utilizá-los como substitutos de operações perigosas. como a manipulação de elementos químicos poluentes. Um braço robótico também pode nos ajudar a realizar tarefas pesadas ou tarefas que requeiram pressão adequada, desde que seja feito de um material forte e resistente.

Materiais necessários para sua construção

A seguir vamos ensinar a você como construir um braço robótico de forma rápida, simples e econômica para todos. No entanto, este braço robótico não será tão poderoso ou útil quanto os braços que vemos nos filmes, mas servirá para aprender sobre seu funcionamento e construção. Assim pois, os materiais de que precisaremos para construir este dispositivo são:

1. Um prato  Arduino UNO REV3 ou superior.
2. Duas placas de desenvolvimento.
3. Servos de dois eixos em paralelo
4. Dois micro servos
5. Dois controles analógicos em paralelo
6. Cabos jumper para placas de desenvolvimento.
7. Fita
8. Cartão ou placa de espuma para o estande.
9. Um cortador e uma tesoura.
10. Paciência.

conjunto

A montagem deste braço robótico é bastante simples. Primeiro temos que cortar dois retângulos com a espuma; cada um desses retângulos será parte do braço robótico. Como você pode ver nas imagens, esses retângulos terão que ter o tamanho que desejamos, embora seja recomendado que o tamanho de um deles é 16,50 x 3,80 cm. e o segundo retângulo tem o seguinte tamanho 11,40 x 3,80 cm.

Assim que tivermos os retângulos, em uma das extremidades de cada retângulo ou tira, colocaremos a fita em cada servomotor. Depois de fazer isso, vamos cortar um "U" de espuma. Isso servirá como uma parte de sustentação ou parte final do braço, que para um ser humano seria a mão. Vamos juntar esta peça ao servomotor que está no menor retângulo.

Agora temos que fazer a parte inferior ou base. Para isso realizaremos o mesmo procedimento: vamos recortar um quadrado de espuma e colocar os servo motores de dois eixos em paralelo como na imagem a seguir:

Agora temos que conectar todos os motores à placa Arduino. Mas primeiro, temos que conectar as conexões à placa de desenvolvimento e esta à placa Arduino. Vamos conectar o fio preto ao pino GND, o fio vermelho ao pino 5V e os fios amarelos a -11, -10, 4 e -3. Também conectaremos os joysticks ou controles do braço robótico à placa Arduino, neste caso como a imagem indica:

Assim que tivermos tudo conectado e montado, temos que passar o programa para a placa Arduino, para o qual precisaremos conectar a placa Arduino ao computador ou laptop. Depois de passar o programa para a placa Arduino, temos que nos certificar de que conecte os cabos à placa Arduino, embora possamos sempre continuar com a placa de desenvolvimento e desmontar tudo, o último se apenas quisermos que ele aprenda.

Software necessário para operação

Embora pareça que acabamos de construir um braço robótico, a verdade é que ainda há muito pela frente e o mais importante. Criar ou desenvolver um programa que dê vida ao nosso braço robótico, pois sem ele os servomotores não deixariam de ser simples mecanismos de relógio que giram sem sentido.

Isso é resolvido conectando a placa Arduino ao nosso computador e abrindo o programa Arduino IDE, conectamos o computador à placa e escrevemos o seguinte código em um arquivo em branco:

#include <Servo.h>

const int servo1 = 3;       // first servo

const int servo2 = 10;      // second servo

const int servo3 = 5;       // third servo

const int servo4 = 11;      // fourth servo

const int servo5 = 9;       // fifth servo

const int joyH = 2;        // L/R Parallax Thumbstick

const int joyV = 3;        // U/D Parallax Thumbstick

const int joyX = 4;        // L/R Parallax Thumbstick

const int joyP = 5;        // U/D Parallax Thumbstick

const int potpin = 0;      // O/C potentiometer

int servoVal;           // variable to read the value from the analog pin

Servo myservo1;  // create servo object to control a servo

Servo myservo2;  // create servo object to control a servo

Servo myservo3;  // create servo object to control a servo

Servo myservo4;  // create servo object to control a servo

Servo myservo5;  // create servo object to control a servo

void setup() {

// Servo

myservo1.attach(servo1);  // attaches the servo

myservo2.attach(servo2);  // attaches the servo

myservo3.attach(servo3);  // attaches the servo

myservo4.attach(servo4);  // attaches the servo

myservo5.attach(servo5);  // attaches the servo

// Inizialize Serial

Serial.begin(9600);

}

void loop(){

servoVal = analogRead(potpin);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 0, 179);

myservo5.write(servoVal);

delay(15);

// Display Joystick values using the serial monitor

outputJoystick();

// Read the horizontal joystick value  (value between 0 and 1023)

servoVal = analogRead(joyH);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 0, 180);     // scale it to use it with the servo (result  between 0 and 180)

myservo2.write(servoVal);                         // sets the servo position according to the scaled value

// Read the horizontal joystick value  (value between 0 and 1023)

servoVal = analogRead(joyV);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 70, 180);     // scale it to use it with the servo (result between 70 and 180)

myservo1.write(servoVal);                           // sets the servo position according to the scaled value

delay(15);                                       // waits for the servo to get there

// Read the horizontal joystick value  (value between 0 and 1023)

servoVal = analogRead(joyP);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 70, 180);     // scale it to use it with the servo (result between 70 and 180)

myservo4.write(servoVal);                           // sets the servo position according to the scaled value

delay(15);                                       // waits for the servo to get there

// Read the horizontal joystick value  (value between 0 and 1023)

servoVal = analogRead(joyX);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 70, 180);     // scale it to use it with the servo (result between 70 and 180)

myservo3.write(servoVal);                           // sets the servo position according to the scaled value

delay(15);                                       // waits for the servo to get there

/**

* Display joystick values

*/

void outputJoystick(){

Serial.print(analogRead(joyH));

Serial.print ("---");

Serial.print(analogRead(joyV));

Serial.println ("----------------");

Serial.print(analogRead(joyP));

Serial.println ("----------------");

Serial.print(analogRead(joyX));

Serial.println ("----------------");

}

Nós salvamos e depois enviamos para o prato Arduino UNO. Antes de finalizar o código, faremos os testes pertinentes para verificar se os joysticks funcionam e que o código não apresenta erros.

Já montei, e agora?

Certamente muitos de vocês não esperavam este tipo de braço robótico, porém é ideal pelos fundamentos do que é, o custo que tem e a forma de ensinar como construir um robô. A partir daqui, tudo pertence à nossa imaginação. Ou seja, podemos alterar os materiais, os servo motores e até mesmo completar o código de programação. Nem é preciso dizer isso também Podemos mudar o modelo da placa Arduino para um mais poderoso e completo que nos permite conectar um controle remoto ou trabalhar com o smartphone. Em suma, uma ampla gama de possibilidades oferecidas pelo Hardware Livre e braços robóticos.

Mais informação - Instructables