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自作コントローラで制御 ーロボットアーム自作への道5ー

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Arduino Advent Calendar 2019 | 19日目

さてここまでは主に逆運動学によってロボットアームを制御してきましたが、やっぱり物理コントローラでグリグリしたくなるのが摂理。

ロボットアームを2対用意して、一方を手で動かして他方が追従するみたいのがやりたかったのですが、
それはPWMサーボでは無理で位置検出可能な高級なシリアルコマンドサーボというのが必要であると教えていただきました。

 
今からシリアルコマンドサーボ買って2対のロボットアームを作る金など当然なく途方に暮れていたところ、
可変抵抗でサーボを動かす用例を紹介いただきました!

参考:割り箸でロボットアームを作ってみる(中編)

これだ!これでいい!これならPWMサーボによる自前のロボットアームがそのまま使えますよ!

ということで、ここでは可変抵抗を用いたロボットアームコントローラを製作しましたので報告させていただきます。
 

 

構成

ロボットアームはこれまでのPWMサーボを3つ使用したもので、それぞれの角度を可変抵抗で制御します。可変抵抗はBカーブの10kohmを使用しました。

部品

コントローラ製作

先日購入した3Dプリンタでコントローラの筐体を作りました。
生まれて初めてのオリジナルモデルです。

 

DesignSpark Mechanicalでモデルを作成しました。

☟設計通りに出力されて大感動!

 
可変抵抗のツマミを通してネジ止めするための穴と位置決め穴や、ツマミを差し込むヘコミを設けています。

 
ちょっとサイズミスした部品があったのでモデルを修正して台座と共に出力。。。。

 
作製した部品と3つの可変抵抗とを組み立てて完成!

これでバッチリ ロボットアームのサーボモータの回転軸と同じ方向に可変抵抗を配置できました!

モデル

アーム1

アーム2

ベース

 

 

Arduinoコード

可変抵抗の値をアナログピンで読んで角度に変換し、対応するサーボに入力するだけの簡単なコードです。

動作

可変抵抗を配線してArduinoに接続すれば完成!


簡単なのに驚きのシンクロ率です。

 

動きをレコードして再生する機能も追加してみました。

こちらの詳細は以下を参照ください (2020/6/7 追記)。

自作ロボットアーム動作の 記録・再生 機能

 

おわりに

手軽に安価でロボットアームのコントローラが作れました!

目標は以下のような感じなので引き続き頑張ります。。。

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「自作コントローラで制御 ーロボットアーム自作への道5ー」への5件のフィードバック

  1. こんにちは、
    ロボットアーム自作の記事とても参考になりました。
    私は電子工作はまだ素人ですが、手持ちのサーボ(SG90)で試作してみましたらなんと動きました。感動!
    欲が出て可変抵抗のコントローラーを作っている最中です。

    そこで一つお聞きしたいことがありましてコメント致しました。
    クローンの物理コントローラーの記事で「動きをレコードして再生する機能も追加してみました。」とありますが、もしよろしければ、参考になるサイト等ありましたら、教えて頂けませんでしょうか?
    欲をいえば、そこも記事にして頂ければと、、。

  2. 追伸:ちなみにSG90のサーボではペンを持つ力はなさそうですが、十分楽しめました。

  3. 質問させて下さい。
    1:構成にある図と部品まではわかったのですが、実際にロボットアームの黄色い結合部はどこにあたるのでしょうか。他にも部品は必要なのでしょうか。

    2:やり方一式をまとめて購入させて頂けないでしょうか。

    3:アームの力を強くするにはarginoではなくラズパイ選択になるということなのでしょうか。もしくはコマンドサーボなどが必要になるということなのでしょうか。

    非常に興味があります。
    宜しくお願い致します。

  4. コメントいただきありがとうございます。

    1:ロボットアームの構成自体は以下が参考になるかと思います。
    https://homemadegarbage.com/arm02

    2:購入とはどういうことでしょうか?
      形式、費用によっては検討可能です。

    3:アームの力についてはコントローラの種類には依存せず。サーボのトルクに依存します。

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