Обзор SCARA-based робота-манипулятора Dobot M1 или как совместить паяльного робота и тестомешалку

в 0:59, , рубрики: diy или сделай сам, open source, краудфандинг, робототехника, метки: , , , , ,
Предыстория вопроса. Знакомство с китайской компанией Dobot началось год назад с проекта «Кубики».

Для проекта требовался небольшой недорогой механизм, способный строить башню из кубиков.

Исследование тематическиех ресурсов мне удалось составить небольшой перечень возможных конструкций. Так же был найден интересный ресурс на сайте МФТИ — лабораторная работа «Робот строит башню».

Обзор SCARA-based робота-манипулятора Dobot M1 или как совместить паяльного робота и тестомешалку - 1

В это время, на Кикстартере стартовал проект Dobot. Это было то, что я искал — лаконичная, элегантная конструкция, напоминающая подъёмный кран, с хорошым набором сменного инструмента: система 3D печати, вакуумный захват, манипулятор с захватом, держатель ручки или маркера и лазерный гравер! Все чертежи и исходники проекта были выложены на Github.
Решено было начать с малого – макетная плата, PIC контроллер немного радиодеталей, клочок проводов, программа!

На Hackday 20, в Новосибирске, был представлен проект «Возможно ещё один конструктор роботов». В основу проекта быди положенны материалы с Github. Железо манипулятора решено было вырезать лазером из 3мм обычной листовой стали. Комплектующие: 608й подшипник российского производства, а вот со втулочками беда, а уж со втулочками с v-образными канавками под фиксирующее колечко совсем беда, а уж про муфты меньше 20мм на шаговые двигатели и говорить не стоит. Знакомые на СТО посоветовали, вместо втулок и подшипников, использовать шарнирное соединение. Недорогое шарнирное соединение выпускаемое нашей промышленностью полностью подходило для решения поставленной задачи.

Предлагаю погуглить или яндекснуть российские краудфандинговые платформы и вы поймёте, как легко в Рунете найти что-то отличное от легоподобных конструкций.

Отложим, на время, вопрос с роботами и займёмся «кубиками». Ровные кубики, без помощи робота, не получались кубичными от слова совсем. Ровные кубики исчезли и у единственного, ближайшего кубикопроизводителя, который так и не ответил на запрос о поставке партии ровных кубиков. Решение: собственная столярка — Фаб Лаб.

О силе социальных сетей, или как важно знать язык, отличный от программирования.
Как вы понимаете — круг проблем расширяется с простого кубика до масштабов краудфандинговой платформы!

Итак, на страничке проекта в социальной сети я прочитал, перевёл, подумал и написал комментарий, о том, что я готов приехать (хоть вчера) к эти самым молодым китайским мэйкерам, чтобы сделать обзор их, как оказалось позже, 3-го поколения роботов-манипуляторов Dobot M1.

Обзор SCARA-based робота-манипулятора Dobot M1 или как совместить паяльного робота и тестомешалку - 2

Приступим к обзору.

Прямо с самолёта я прибыл на производство, где предо мной предстал SCARA подобный робот, который был смонтирован на 1.2 метровой рельсе, прикреплённой струбцинам к «мейкерскому» верстаку. Позади верстака, в синих пластиковых коробках, красовались FPGA платы управления, драйверы шаговых двигателей, блоки питания и комплекты экструдера и лазера! M1 был готов к демонстрации 3D печати. Программный комплекс Dobot-studio и программы подготовки 3D-печати были открыты на ноутбуке управления.

3D Печать

Незамедлительно была запущена в материализацию цифровая 3D модель голубой кошки. Однако, при отключении ноутбука с управляющим софтом от питания, печать прервалась и материализовалась только нижняя часть кошки. Возвращение питания ноутбука и перезапуск процесса вызвал к материализации вторую «кошку» и был целостно завершён с очень приличной точностью. Отмечу отсутствие нагревательного стола, который с успехом заменялся обычным малярным скотчем. Вполне возможно, использование именно «инженерного» «шнура» для 3D печати решает множество проблем с точностью. Шум ремней и подшипников, «бегающих» по направляющим отсутствовал.

Лазер, Кубики «Туми Иши» и Фаб Лаб.

Следующим этапом обзора стал 405нм 500мВт лазерный гравер, способный резать тонкие листы и гравировать картинки в полутонах. Собираясь на «завод», который я спроектировал в своих мечтах, я не успел прихватить с собой наши мэйкерские сувениры, изготовленные на демонстрационном стенде в Школе социального предпринимательства «Новотерра», которые я привёз ссобой из Сибири. Пришло время экспромта. Чехол бампер от моего телефона вполне годился для эксперимента, который тут же был успешно проведён китайскими коллегами. На чехле, при помощи Dobot Magician 2-го поколения манипуляторов, была выгравирована звезда. Чехол не пострадал и по-прежнему при телефоне.

Обзор SCARA-based робота-манипулятора Dobot M1 или как совместить паяльного робота и тестомешалку - 3

На следующий день настала очередь испытания аналогичного лазера на M1 и вручения сувениров – кубиков «Туми иши». Запах дыма, при гравирования картинки на хороших сосновых «Туми иши» ручной работы, вызвал восторг у отделов разработок и маркетинга. Результат и процесс изготовления изображения героя м/ф One Piece – Луффи, выложен, в соответствующем видео, на Кикстартере. Сибирские «Туми иши» на Кикстартере! В сочетании с экспериментом над чехом, результаты работ очень хорошие.

Затем пришло время «тестировать» демонстрацию софта и возможностей исполнения повторений движений, заданных вручную. В программе Dobot-studio был задан режим записи сигналов перемещений манипулятора. Оператор переместил рычаги робота по нужной траектории, затем, по команде, робот M1воспроизвёл движение по заданной траектории.

Управление, при помощи беспроводного манипулятора 4D мышь, хоть и требовало навыка, но осуществлялось уверенно. Робот послушно перемещал вакуумный захват, захватывал кружок и опускал его в ёмкость.

Работа в паре, на конвейере, была продемонстрирована на предыдущем поколении, что не оставило никаких сомнений в том, что и М1 будет таким же исполнительным. Тут надо заметить, что вместо FPGA, на прототипе применялась STM32.

Тестомешалка

Неожиданным рабочим инструментом робота оказался венчик! Венчик был изъят, вместе с мотором, из небольшого блендера, корпус которого лежал рядом. В качестве подопытной субстанции выступала миска с яичными белками и желтками. Приступив к работе, робот сначала включил двигатель венчика, а затем начал перемещать его по спирали.

Пайка

Для демонстрации возможностей использовалась сменная паяльная установка, состоявшая из паяльной головки, механизма подачи припоя и собственной логики. Приспособление для пайки отдалённо напоминает механизм 3D принтера. В качестве демонстрационного образца выступала плата управления, в которую нужно было впаять 8-и пиновую микросхему. Процесс оказался не совсем отработанным и требовал более тонкой настройки системы, однако результат был достигнут. Робо справился с поставленной задачей.

OpenCV и сортировка

Робот комплектуется камерой с подсветкой и по для распознавания цветов и объектов. Демонстрация возможностей системы, по распознаванию цветных кружков и их последующей сортировки по ёмкостям, осуществлялся при помощи ПО, разработанного на основе OpenCV.

Механика

Оказалась «закрытой» частью обзора. Мы продолжили совместные испытания прототипа. К роботу М1 был подключен большой внешний вакуумный компрессор. С достоинством промышленного робота, M1 сортировал разноцветные кружочки, выбирал нужный цвет и складывал в нужные баночки. Небольшая ложка дёгтя кроется в том, что слишком рядом лежащие кружки распознаются как один.

Если Вы Мэйкер и желаете поддерживать проекты Фаб Лаб сообществ, то я думаю Вы найдёте данный проект интересным. Подробнее F.A.Q. и о RAMPS на GitHub.

Автор: pull

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля