منصة 6DOF Stewart: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

منصة 6DOF Stewart هي منصة آلية يمكنها التعبير في 6 درجات من الحرية. تم تصميم هذا الإصدار المصغر المصغر بشكل عام باستخدام 6 مشغلات خطية ، ويستخدم 6 أجهزة لمحاكاة حركة التشغيل الخطي. هناك ثلاث حركات خطية س ، ص ، ض (جانبية ، طولية ورأسية) ، وثلاث دورات هي الميل ، واللف ، والانعراج.

تُستخدم منصات Stewart بشكل شائع في تطبيقات مثل محاكيات الطيران ، وتكنولوجيا الأدوات الآلية ، وتكنولوجيا الرافعات ، والبحوث تحت الماء ، والإنقاذ من الجو إلى البحر ، والثيران الميكانيكية ، وتحديد موضع طبق الأقمار الصناعية ، والتلسكوبات ، وجراحة العظام.

يتم التحكم في هذا الإصدار من منصة Stewart بواسطة متحكم Arduino Uno ويتم تشغيله بواسطة مصدر طاقة 5 فولت.

المواد المطلوبة:

6 محركات مؤازرة

أكريليك أو خشب

1 اردوينو أونو

1 لوح توصيل

مكثفات متعددة

6 أزرار انضغاطية

1 وحدة عصا التحكم

12 وصلة كروية و 6 أعمدة ملولبة

6 قطع المواجهة

الخطوة 1: تصميم ملفات CAD

ابدأ بقياس شريحة التثبيت الخاصة بالمؤازرة ، والحلقة المطاطية لأسلاك الخيوط ، وقم بعمل ثقوب أكبر قليلاً على مضلع سداسي. أضف ثقوبًا متصاعدة للمواقف إذا لزم الأمر. تذكر أن تترك تباعدًا مناسبًا حتى لا تضغط الماكينات على بعضها البعض عند التركيب. يجب أن تتناسب النتيجة النهائية (الموضحة أعلاه) مع محرك المؤازرة تمامًا ويجب ألا تتطلب مواجهات لتثبيت الهيكل معًا. اطبع 4 نسخ من الملف ، 2 بدون فتحات للحلقة المطاطية. أيضًا ، اطبع نسخة من الشكل السداسي ، مصغرًا بنسبة 70٪ ، ولكن بدون الثقوب لمحركات المؤازرة ، ستكون هذه هي اللوحة العلوية.

يمكنك قص هذه الملفات بالليزر أو طباعتها ثلاثية الأبعاد ، ولكن اضبط سُمك المواد بشكل مناسب بحيث تتطابق ورقتان تمامًا مع ارتفاع شريحة التركيب الخاصة بوحدات الماكينة.

لقد استخدمت Adobe Illustrator لهذا المشروع.

الخطوة 2: التجميع

ابدأ بوضع المحركات المؤازرة بين ألواح الأكريليك التي قمنا بطباعتها في الخطوة الأخيرة. انتبه لربط الأسلاك من خلال وتجميع الأسلاك بدقة لوقت لاحق. بعد ذلك ، قم بالغراء الساخن / الشريط / قم بتركيب المواجهات القصيرة على اللوحة العلوية المصنوعة من الأكريليك على الحواف القصيرة للمضلع السداسي ، كما هو موضح أعلاه. تذكر أن تضيف القليل من التباعد بين المواجهات.

قم بتجميع مفاصل الكرة ، ضع في اعتبارك أنه يجب أن تكون بنفس الطول. قم بتوصيل الوصلات الكروية بأبواق مؤازرة مضمنة بمحرك مؤازر مزود بمسامير ذاتية الحفر ، واستخدم التباعد المناسب بحيث تتمتع الوصلات الكروية بمدى كامل من الحرية. مبين أعلاه.

أخيرًا ، قم بتوصيل الجانب الآخر من آلية الوصلة الكروية بالمواجهة الموجودة على الأكريليك باستخدام البراغي العادية المضمنة في حزمة الوصلة الكروية. بعد ذلك ، أضف أبواق المؤازرة إلى الماكينات بحيث تشكل زاوية 90 درجة إلى الداخل عندما تكون المؤازرة في وضع الصفر ، وقم بتعديل مفاصل الكرة وأبواق المؤازرة وفقًا لذلك. يمكنك استخدام الهاتف لمعرفة ما إذا كان النظام الأساسي مستويًا ، كما هو موضح أعلاه.

الخطوة الثالثة: الإلكترونيات

ابدأ بربط أسلاك التوصيل بأسلاك المؤازرة ، فأنا أحب استخدام اللون المقابل حتى تبدو أكثر إتقانًا. قم بتوصيل 5v و GND بلوحة التجارب ، ودبوس الإشارة (pwn) بـ Arduino Uno في المسامير 3 ، 5 ، 6 ، 9 ، 10 ، 11. أضف أزرار الضغط إلى اللوح ، بسلك حتى 5 فولت ، المقاوم لـ GND على الجانب الآخر ، وسلك إشارة يذهب إلى دبوس رقمي على Arduino. هذه سوف تتحكم في أوامر المجموعة للنظام الأساسي. تابع عن طريق توصيل وحدة عصا التحكم ، 5 فولت ، و GND بلوحة التجارب ، وإخراج X و Y للمدخلات التناظرية. هذا هو عنصر التحكم الرئيسي في عصا التحكم للمنصة.

قم بفصل كبل USB ، مع أخذ أسلاك الطاقة و GND وربطها بكابلات التوصيل ، التي تتصل بدبابيس الطاقة على اللوح. سيقوم USB هذا بتشغيل النظام من بنك الطاقة. أضف مكثفات متنوعة إلى شريط الطاقة الموجود على اللوح ، ضع في اعتبارك المسامير الإيجابية والسلبية. تساعد هذه المكثفات الماكينات على العمل لأنها تسحب الكثير من التيار ، وستقوم المكثفات بشحن وإخراج نبضات للمساعدة في ذلك.

الخطوة 4: البرمجة

لن أتعمق في جانب البرمجة لهذا المشروع لأن الاحتمالات لا حصر لها ، ولكن يجب أن تبدأ بتحريك أذرع المؤازرة والحصول على فهم لكيفية توضيح النظام الأساسي ثم ضبط الماكينات في مواضع مختلفة من خلال Arduino إلى اكتشف المزيد من طرق التحكم في المنصة.

الخطوة الخامسة: مبروك

لقد قمت للتو ببناء منصة ستيوارت الخاصة بك! حظا طيبا وفقك الله! الاحتمالات لا حصر لها!