Гидравлические манипуляторы своими руками

Делаем игрушку гидравлический манипулятор из картона

Здравствуйте уважаемые любители самоделок! Решил порадовать племянника и собрать ему достаточно интересную игрушку. Заодно и Вам рассказать. Пример работы манипулятора Вы можете посмотреть на видео ниже, так же, в нём я постарался максимально подробно показать процесс сборки:

И так, нам понадобится: картон, 8 шприцов,трубочки от капельницы, пару кусков проволоки, деревянные линейки либо палочки от мороженого, 16 хомутиков, супер-клей, термопистолет и зубочистки, или так называемые деревянные шпажки.

Я изготавливал *на глаз* и все размеры брал из головы. Поэтому Вы так же можете изготовить любых размеров.
Для тех, кто заинтересуется изготовлением, сделал сделал чертёж с размерами моих деталей.

Соединяем детали №1, №2 и №3 между собой с помощью зубочисток и четырёх деталей №9. Расстояние между ними должно быть такое, что бы свободно помещался шприц. Проклеиваем соединения супер-клеем.

Склеиваем детали №4 между собой. И приклеиваем к ним собранную ранее конструкцию:

Берём шприцы ( я взял 12мл), сверлим в каждом из нём отверстие как на скриншоте. И зажимаем на семи из них, по два хомутика

Прикрепляем с помощью зубочисток первые два шприца как показано на фото:

Берём детали №6, №7, №9 и №13, пару кусков проволоки. И изготавливаем вот такой захват:

На соединительную зубочистку между деталями №1 и №2 зацепляем 2 хомутика и зажимаем шприц. Приклеиваем захват к деталям №1. :В отверстие шприца вставляем окончания проволоки идущие от захвата, и загибаем

Берём деталь №5, вставляем в отверстие зубочистку, проклеиваем и устанавливаем наш манипулятор, через отверстие в детали №4. Фиксируем, проклеиваем.

Далее склеиваем между собой три детали №10 и приклеиваем к ним две половинки линейки или две палочки от мороженого. Приклеиваем это сбоку детали №4. Соединяем с одним шприцом. Это будет поворотный механизм.

Соединяем между собой детали №11 по три штуки и приклеиваем к ним сверху и снизу кусочки линейки ( в моём случае). Таким методом делаем четыре рычага. Далее на деталь №8 приклеиваются детали №10, склеенные по три. Между ними так же приклеиваются кусочки линейки с отверстиями. В отверстия вставляется палочка и устанавливаются рычаги. Затем приклеиваются детали №12 и скобы.

Устанавливаются шприцы. В шприцы я набрал воды разведённой с краской, что бы было проще ориентироваться какой рычаг, каким узлом управляет. Всё проклеивается.

Ну вот и всё, готово! Всем спасибо за внимание и хорошего настроения!

Источник

Настольная робо-рука манипулятор из оргстекла на сервоприводах своими руками или реверс-инжиниринг uArm

Хочу поделиться с вами результатами реверс-инжиниринга uArm – простого настольно манипулятора из оргстекла на сервоприводах.

Проект uArm от uFactory собрал средства на кикстартере уже больше двух лет назад. Они с самого начала говорили, что это будет открытый проект, но сразу после окончания компании они не торопились выкладывать исходники. Я хотел просто порезать оргстекло по их чертежам и все, но так как исходников не было и в обозримом будущем не предвиделось, то я принялся повторять конструкцию по фотографиям.

Сейчас моя робо-рука выглядит так:

Работая не спеша за два года я успел сделать четыре версии и получил достаточно много опыта. Описание, историю проекта и все файлы проекта вы сможете найти под катом.

Пробы и ошибки

Начиная работать над чертежами, я хотел не просто повторить uArm, а улучшить его. Мне казалось, что в моих условиях вполне можно обойтись без подшипников. Так же мне не нравилось то, что электроника вращается вместе со всем манипулятором и хотелось упростить конструкцию нижней части шарнира. Плюс я начал рисовать его сразу немного меньше.

С такими входными параметрами я нарисовал первую версию. К сожалению, у меня не сохранилось фотографий той версии манипулятора (который был выполнен в желтом цвете). Ошибки в ней были просто эпичнейшие. Во-первых, ее было почти невозможно собрать. Как правило, механика которую я рисовал до манипулятора, была достаточно простая, и мне не приходилось задумываться о процессе сборки. Но все-таки я его собрал и попробовал запустить, И рука почти не двигалась! Все детли крутились вокруг винтов и, сли я затягивал их так, чтобы было меньше люфтов, она не могла двигаться. Если ослаблял так, чтобы она могла двигаться, появлялись невероятные люфты. В итоге концепт не прожил и трех дней. И приступил к работе над второй версией манипулятора.

Красный был уже вполне пригоден к работе. Он нормально собирался и со смазкой мог двигаться. На нем я смог протестировать софт, но все-таки отсутствие подшипников и большие потери на разных тягах делали его очень слабым.

Затем я забросил работу над проектом на какое-то время, но вскоре принял решении довести его до ума. Я решил использовать более мощные и популярные сервоприводы, увеличить размер и добавить подшипники. Причем я решил, что не буду пытаться сделать сразу все идеально. Я набросал чертежи на скорую руки, не вычерчивая красивых сопряжений и заказал резку из прозрачного оргстекла. На получившемся манипуляторе я смог отладить процесс сборки, выявил места, нуждающиеся в дополнительном укреплении, и научился использовать подшипники.

После того, как я вдоволь наигрался с прозрачным манипулятором, я засел за чертежи финальной белой версии. Итак, сейчас вся механика полностью отлажена, устраивает меня и готов заявить, что больше ничего не хочу менять в этой конструкции:

Меня удручает то, что я не смог привнести ничего принципиально нового в проект uArm. К тому времени, как я начал рисовать финальную версию, они уже выкатили 3D-модели на GrabCad. В итоге я только немного упростил клешню, подготовил файлы в удобном формате и применил очень простые и стандартные комплектующие.

Особенности манипулятора

Механика

Для сборки необходимо вырезать детали из оргстекла толщиной 5мм:

С меня за резку всех этих деталей взяли около $10.

Основание монтируется на большом подшипнике:

Особенно трудно было продумать основание с точки зрения процесса сборки, но я подглядывал за инженерами из uArm. Качалки сидят на штифте диаметром 6мм. Надо отметить, что тяга локтя у меня держится на П-образном держателе, а у uFactory на Г-образном. Трудно объяснить в чем разница, но я считаю у меня получилось лучше.

Захват собирается отдельно. Он может поворачиваться вокруг своей оси. Сама клешня сидит прямо на валу двигателя:

В конце статьи я дам ссылку на суперподробную инструкцию по сборке в фотографиях. За пару часов можно уверенно все это скрутить, если все необходимое есть под рукой. Также я подготовил 3D-модель в бесплатной программе SketchUp. Её можно скачать, покрутить и посмотреть что и как собрано.

Электроника

Чтобы заставить руку работать достаточно всего навсего подключить пять сервоприводов к Arduino и подать на них питание с хорошего источника. У uArm использованы какие-то двигатели с обратной связью. Я поставил три обычных двигателя MG995 и два маленьких двигателя с металлическим редуктором для управления захватом.

Тут мое повествование тесно сплетается с предыдущими проектами. С некоторых пор я начал преподавать программирование Arduino и для этих целей даже подготовил свою Arduino-совместимую плату. С другой стороны как-то раз мне подвернулась возможность дешево изготовить платы (о чем я тоже писал). В итоге все это закончилось тем, что я использовал для управления манипулятором свою собственную Arduino-совместимую плату и специализированный шилд.

Этот шилд на самом деле очень простой. На нем четыре переменных резистора, две кнопки, пять разъемов для сервопривода и разъем питания. Это очень удобно с точки зрения отладки. Можно загрузить тестовый скетч и записать какой-нибудь макрос для управления или что-нибудь вроде того. Ссылку для скачивания файла платы я тоже дам в конце статьи, но она подготовлена для изготовления с металлизацией отверстий, так что мало пригодна для домашнего производства.

Программирование

Самое интересное, это управление манипулятором с компьютера. У uArm есть удобное приложение для управления манипулятором и протокол для работы с ним. Компьютер отправляет в COM-порт 11 байт. Первый из них всегда 0xFF, второй 0xAA и некоторые из оставшихся — сигналы для сервоприводов. Далее эти данные нормализуются и отдаются на отработку двигателям. У меня сервоприводы подключены к цифровым входам/выходам 9-12, но это легко можно поменять.

Терминальная программа от uArm позволяет изменять пять параметров при управлении мышью. При движении мыши по поверхности изменяется положение манипулятора в плоскости XY. Вращение колесика — изменение высоты. ЛКМ/ПКМ — сжать/разжать клешню. ПКМ + колесико — поворот захвата. На самом деле очень удобно. При желании можно написать любой терминальный софт, который будет общаться с манипулятором по такому же протоколу.

Я не буду здесь приводить скетчи — скачать их можно будет в конце статьи.

Видео работы

И, наконец, само видео работы манипулятора. На нем показано управление мышью, резисторами и по заранее записанной программе.

Источник

Манипулятор на прицеп своими руками: как сделать и установить

Здравствуйте, дорогие друзья! Сегодня мы поговорим про достаточно необычное, но для многих полезное и необходимое решение. Это манипулятор своими руками, который можно установить на обычный прицеп.

Кто-то подобные конструкции устанавливает на ГАЗ 53 непосредственно на кузов, либо же на ЗИЛ и на Газель. Другие же используют простые легковые прицепы , совершенствуя их конструкции и расширяя эксплуатационные возможности.

Каким именно будет манипулятор, решать вам. Это может быть гидравлический или ручной с механическим приводом, фактически зависящем от ваших усилий. Это вопрос к тому, какую конкретно лебедку вы купите для реализации поставленной цели.

Когда и кому может пригодиться

Прежде чем рассказать о том, как делается и устанавливается самодельный кран-манипулятор на прицеп легковой машины, стоит затронуть тему необходимости такой конструкции. Соглашусь, что далеко не всем и не всегда он может пригодиться.

Наличие крана-манипулятора на легковом прицепе расширяет его функциональные возможности, увеличивает эксплуатационные характеристики. Если вам приходится регулярно перевозить какие-то тяжелые предметы, при этом отсутствует самосвальный механизм на прицепе, можно воспользоваться подъемным краном. Обладая определенными параметрами грузоподъемности, он даст возможность поднимать на борт и спускать с него грузы разного типа. Актуально для строителей, ремонтников, дачников и просто хозяйственников.

Фактически это альтернатива для ручной лебедки на прицепе. Но только кран обладает более широкой сферой применения. Этот вопрос стоит рассмотреть на конкретных примерах.

Возможности прицепа с краном во многом зависят от того, какая грузоподъемность самого автоприцепа и непосредственно созданного своими руками крана. Некоторые модели способны поднять две тонны, но если платформа прицепа на такой груз не рассчитана, могут возникнуть проблемы при эксплуатации и перевозках.

Что же касается непосредственной сферы применения, то тут можно выделить несколько примеров.

Если вы установите на свой автоприцеп кран-манипулятор, то сможете использовать его:

• для леса;
• для поднятия бочек;
• погрузки стройматериалов;
• работы с крупногабаритными предметами;
• переноса груза с места на место в небольшом радиусе;
• поднятия грузов на высоту;
• транспортировки досок и бревен;
• загрузки лодки;
• перевозки мототехники;
• сельскохозяйственных работ;
• в строительных целях и пр.

Вариантов на самом деле много. Они лишь ограничены задачами, которые стоят перед вами, и эксплуатационными характеристиками созданного прицепа с краном-манипулятором.

Сборка конструкции своими руками

Чтобы после первого же применения стрела не деформировалась и не потребовалось разобрать всю конструкцию, к вопросу самостоятельного изготовления нужно подойти максимально ответственно.

Фактически работа подразумевает выполнение 2 этапов.

• Подготовка прицепа. Для начала придется подготовить сам прицеп. Ведь установить кран непосредственно на платформу, особенно когда пол выполнен из фанеры, не получится. Кран займет полезное пространство и не обеспечит нужную эффективность. Потому лучше делать узел за пределами бортов или грузовой платформы. Подготовив площадку для крана, далее наступит следующий этап;
• Изготовление крана и его установка. Собрать кран можно из подручных материалов, но лучше использовать качественные компоненты с нужными параметрами прочности и устойчивости к износу в ходе эксплуатации. Об этом расскажу чуть позже.

Теперь по каждому этапу пройдемся отдельно.

Скажу сразу, что это лишь пример, который вы можете использовать в качестве основы или повторять его с абсолютной точностью. У всех разные прицепы и различные возможности, как и задачи, стоящие перед подобной конструкцией.

Подготовка прицепа

Никто не запрещает вам использовать готовые чертежи из сети. Только предварительно убедитесь, что они правильные, выполнены грамотно и соответствуют реальным характеристикам получаемого крана. Плюс не забывайте, что в некоторых случаях правильнее и проще установить лебедку для прицепа , а не монтировать самодельный манипулятор.

Возможно, кому-то потребуется дополнительно люлька, либо стрела увеличенного размера. Все индивидуально, но в качестве примера одну конструкцию описать стоит. Подкрепить полученные знания всегда можно с помощью фото и видео инструкций, представленных в сети.

Перед тем как сделать сам кран, займемся подготовкой автоприцепа. Суть подготовительных мероприятий заключается в следующем:

Как подключить телефон к магнитоле: все доступные способы

• подготовить материалы для изготовления конструкции;
• сделать выдвижные подставки из профильной трубы и металлических пластин;
• тем самым автоприцеп будет более устойчивым;
• на основе профильной трубы выполнить прямоугольную раму для монтажа самого крана;
• прикрепить ее к перекладине подрамника;
• внутри одной из труб подставки зафиксировать выдвижную ножку;
• с помощью листового металла вырезать площадку требуемого размера;
• приварить к листу металла отрезок трубы;
• ребрами жесткости дополнительно соединить трубу с площадкой под кран.

Что касается материалов, то профильную трубу лучше брать с сечением около 50×50 мм. Листовой металл не должен быть по толщине менее 5 мм. Отрезок трубы для основания под кран берется в районе 90 мм в диаметре. Длина произвольная, но не менее 300 мм.

Подъемное устройство

Теперь у вас в распоряжении есть прицеп, на котором присутствует специальная подставка и основание для будущего крана-манипулятора. Где именно и с какой стороны делать площадку, решайте сами. Тут есть разные варианты.

Что же касается подъемного устройства, то здесь работа предусматривает выполнение следующих операций:

Как самостоятельно научиться ездить ровно на автомобиле

• из трубы диаметров около 80 мм делается стойка;
• с одного конца стойки параллельно фиксируются две металлические пластины;
• ко второму концу приваривается основание, подготовленное на прицепе;
• внутри основания можно засыпать шарики от подшипников, смазав их маслом;
• тем самым стойка будет свободно вращаться во время работы;
• между пластиками стойки монтируется стрела с помощью болтового соединения;
• стрелу можно сделать из труб с сечением 60×60 и 50×50 мм;
• чтобы стрела регулировалась по наклону и вылету, в трубах и пластинах необходимо высверлить отверстия;
• в них вставляются стороны;
• к стреле далее вваривается ручная лебедка.

Подобный кран теперь осталось только болтами закрепить на прицепе. Сварным методом соединять манипулятор с прицепом не стоит, поскольку вряд ли сотрудники ГИБДД похвалят вас за выезд на дорогу общего пользования с подобным самодельным творением.

Это лишь пример того, как можно собственными силами превратить обычный прицеп в более функциональное прицепное транспортное средство. Далее выбор за вами.

Делитесь своими мыслями и идеями на этот счет. Если знаете, как усовершенствовать конструкцию, жду ваших комментариев.

Подписывайтесь, оставляйте отзывы, задавайте актуальные вопросы и рассказывайте о нас своим друзьям!

Источник