Paralel Robot Servo Motor Tahrikli Tasarımı – 7

Paralel Robot Servo Motor tahrik sisteminde model oyuncaklarda kullanılan düşük torklu servo motorlar kullanılmıştır. TowerPro SG5010 model kullanılmış olup tork değerleri=6v-11 kg.cm  hız=0.17s/60 derecedir. bu mekanizmanın yapılmasında ki amaç bilgisayar kontrolünün yapılması ve bunun için en kolay bilgisayar kontrollü motor olan servo motor seçilmiştir.

Ayrıca bu tahrikli delta robotta kıskaç mekanizması geliştirilip başarılı bir şekilde bilgisayar tarafından kontrol edilmiştir.

Mekanik Yapı

Kıskaç Mekanizması

Kıskaç mekanizması basit olarak crank-slider mekanizmasından esinlenip tasarlanmıştır. 3 adet kol yani slider couple ile birlikte 3 köşeli servo motorun shaftına bağlanarak oluşturulmuştur. Servo motor söndüğünde ona bağlı olan couplelar sayesinde kıskaç tutucularını iter veya çeker. Maksimum çalışma alanı çap 50mm minimum 4mm arasındadır. Diğer boyutlar teknik resimlerden elde edilebilir.

Paralel Robot Kıskaç Mekanizması
Paralel Robot Kıskaç Mekanizması

Kıskaç direk olarak tutucuya bağlanmıştır. Bilgisayar ile kontrolü delta robot programında fare ile kontrol kısmında farenin orta tuşu tekerleğine basılarak ve program kontrol bloğunda kıskaç aç kapa butonu ile kontrol edilebilir. Tutulacak olan malzemenin kaymaması için dvd-romlardan sökülen kauçuk papuçlar takılmıştır.

Servo motor tahrikli mekanizma diğer step motorlu mekanizmaya göre daha basit olup hız konusunda step motorlu mekanizmadan daha hızlıdır. Çünkü kollar servo motorun shaftına direk olarak bağlanmıştır. Tork ve hassasiyet karşılaştırmasında step motorun yanından bile geçemez. Bu sistemde diğeri gibi 3 kollu olduğundan sabit platform ve diğer bağlantılar aynıdır. Fakat bu sistemde zbl-05 ball jointler yerine kendi yaptığım el yapımı ball joint ler kullanılmıştır. Yapımında kullanılan malzemeler çok basit ama etkilidir. Toplu iğne ve kablo yüksüğü kullanılmıştır.

Toplu İğne ve Kablo Yüksüğü
Toplu İğne ve Kablo Yüksüğü

Yapımı şu şekildedir. Kablo yüksüğü yatay bi şekilde sıcak slikon ile uzuva sabitlenir. Toplu iğnenin top kısmı kablo yüksüğünün içinden geçirilir. Ardırdan geri çıkmaması için daha ufak bir kablo yüksüğü ile kapatılmadan önce bir miktar gress yağı sürülür. Toplu iğnenin iğne kısmı ise tutucuya sabitlenir. Bu şekilde 3 serbestlik derecesi elde etmiş oluruz.

Küresel Mafsal
Küresel Mafsal

Genel görünümü ile mekanizma aşağıdaki gibidir. Detaylar tenik resimlerde mevcuttur.

Paralel Robot servo Motor
Paralel Robot servo Motor
Elektronik Devre

Servo motor tahrikli delta robot mekanizmasında step motorlu mekanizmaya benzer yapıda picler kullanılmıştır. Ana pic olarak 16f877 şeçilmiştir. Bunun sebebi kinematik işlemleri bilgisayara yaptırıp sadece konumlandırmak için gerekli olan değerleri pic gönderdiğimiz için fazla bir hafızaya gerek yoktur. Bu yüzden ana pic olarak 18f4620 yerine 16f877 seçilmiştir. Bu elektronik devrenin bilgisayar ile bağlantısı olup ayrıca manual konumda potansiyometreler ile robotun kollarını hareket ettirmeyi sağlar. Yol verici entegre 74hct139 dur ana pic ten gönderilen servo motor kontrol datalarını sırasıyla 4 adet pic lere gödnerir. 3 pic 3 motor içindir. 4.ise kıskaçtaki servo motor içindir.

Ana besleme kablosu ve bilgisayar bağlantısı yapıldıktan sonra power butonu “on” konumuna getirirlir. Bütün durum ledlerinin hepsinin aynı anda yanıp söndüğü tespit edilir. Eğer yanmaz ise elektronik devre arızalıdır. Ardından power butonun yanındaki çalışma butonu run konumuna alınır. Stop konumunda robot durur iki kontrol şekline de kapalıdır. Daha sonra eğer bilgisayardan kontrol edilmek isteniyorsa “auto-manual” anahtarı auto konumuna alınır. Diğer durumda robot butonların üstündeki potansiyometreler sayesinde kollar bağımsız olarak hareket ettirilebilir. Auto konumunda robot hazır konumda bekler. Bilgisayardan gönderilen veri 4 byte uzunluğundadır. İlk üç byte robotun konumlandırmak için servo motor bilgilerini taşır dördüncü byte ise kıskaç servo motorunu bilgisini taşır. 4 byte lık bilgi ana pic tarafından alınır. 4.byte alındıktan sonra sırasıyla bir iki üç ve dördüncü byte diğer piclere gönderilir. Servo bilgilerini alan picler servo motorları istenilen konuma getirmek için gerekli olan pwn sinyalini üretir. Bu şekilde servo motorlar sürülmüş olur.

Elektronik devrede 5 adet 16f628 pic gözükmektedir. Bunun sebebi baskı deverede boşluk kalmış olması ve o boşluk beşinci pic ile doldurulmuştur. Bası deverede tasarımda önemlidir.

Piclerin seri haberleşme hızları 9600 baud ratedir. Bilgisayar programı yukarıda belirtilen C# programıdır. Programda robot geometri ve robotun sıfır posizyonundaki xyz değerlerinin doğru girilmesi hayati önem taşır.

Paralel Robot Servo Motor Elektronik Devresi
Paralel Robot Servo Motor Elektronik Devresi

Elektronik devre şemasını ve baskı devresini aşağıdaki bulabilirsiniz.

 

Paralel Robot Servo Motor Elektronik Devre Şeması
Paralel Robot Servo Motor Elektronik Devre Şeması
Paralel Robot Servo Motor Elektronik Baskı Devresi
Paralel Robot Servo Motor Elektronik Baskı Devresi
Ana Pic Programı

Burdaki pic programı 3 koldaki servo motorları kontrol etmek için ve kıskacta bulunan kıskacı açma kapama için kullanılan servoyu süren pic lerin programıdır. Üsteki pic programı ana pic olan 16f877 nin bilgisayardan aldığı 4 bytelık datayı ki bunların üç tanesi kollar bir tanesi kıskaç için, bu pic’lere göndermesinden ibarettir.

Kıskaç servosu için gerekli pic programı aşağıdadır.

Paralel Robot Servo Motor Tahrikli Uygulama Videosu

Bir sonraki yazımızda DC Redüktörlü Motor Tahrikli olarak kontrol etmeyi deneyeceğiz.

Thank you for reading!

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.