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3D Printed Robotic Arm controlled by Arduino + PS2 Controller + RF Module

Robotnik -> Equipe de robótica da UTFPR - Pato Branco

Descrição do projeto:

Em resumo trata-se de um Braço robótico de 4 Eixos impresso em 3D controlado remotamente por um Controle de PS2 que consiste basicamente de 2 Módulos, conforme a imagem abaixo:

Os códigos comentados e todo o material necessário para criação e/ou continuação desde projeto estão contidos nesse repositório na pasta Code.

A seguir você encontrará a descrição do funcionamento, referências, demonstração e dicas para aprimorar o projeto atual.

Module 1:

A função do Arduino neste módulo é de receber e interpretar os dados ao pressionar/mover algum de seus botões/analógico do Controle de PS2 e armazenar os dados em uma struct contendo o estado de cada botão e enviar para o Module 2 via Wireless RF com o NRF24L01.

Hardware:

• 01x NRF24L01
• 01x Arduino Uno
• 01x Controle PS2 (qualquer)

O Controle PS2 utilizado foi um controle sem fio, contudo, as conexões permanecem as mesmas da imagem abaixo.

Para mais informações sobre o Module 1, recomendo os materiais:

• Como funciona os pinos do Controle PS2
• Como funciona o NRF24L01
• Documentação da Lib para o NRF24L01

Module 2:

A função do Arduino neste módulo é de receber os dados enviados do Module 1 e com isso gerar instruções para o jogador através do Display LCD e ao mesmo tempo enviar um sinal PWM aos Servo-motores para assim mover o Braço Robótico de 4 eixos impresso em 3D como desejar, dentro dos movimentos que os Servo-motores permitem e são eles:

• Rotaçao da Base em até 180º
• Erguer/Abaixar o Braço
• Esticar/Contrair o Antebraço
• Fechar/Abrir Garra

Todos os movimentos acima são exibidos no Display LCD.

Hardware:

• 01x NRF24L01
• 01x Arduino Uno
• 02x Servo-Motor SG90
• 02x Servo-Motor MG995
• 01x Fonte ATX (simples)

Neste projeto foi necessário utilizar um Servo-Motor MG995 para a movimentação do Braço e outro para movimentação do Antebraço por conta da necessidade de maior torque dos motores para funcionar, enquanto para a Garra e a Base a utilização do Servo-Motor SG90 foi suficiente.

Para alimentação do Module 2 foi utilizado uma Fonte ATX, pois é permitido executar os 4 movimentos simultaneamente e a utilização de um regulador linear como o LM7805 não é suficiente para a alimentação de todo o Module 2, pois durante a execução de movimentos combinados a corrente necessária foi superior à 2,5 A e portanto caso desejar uma solução mais elegante que a utilização de uma Fonte ATX, sugiro utilizar um Conversor DC/DC (Step Down) LM2596 ou similar.

O projeto original, utilizado como base para montagem e adaptação em um braço robótico de 4 eixos que pode ser encontrado abaixo em Montagem do Braço, deste vários arquivos STL que compoêm o braço precisaram ser modificadas, pois o projeto original conta com uma Bomba de Sucção, que foi substituída por uma Garra e utilizada como referência o material abaixo Garra adaptada.

Todas as alterações nos arquivos STL foram realizadas utilizando o software Autocad 2012 Student Version e estão contidos neste repositório na pasta 3D Files.

Todas as substituições de peças do projeto original podem ser comparadas acessando o arquivo orçamento.

Para mais informações sobre o Module 2, recomendo os materiais:

• Documentação Lib Display LCD
• Montagem do Braço
• Garra adaptada

Demonstração/Resultado:

Teste realizado antes de integrar com o montagem do braço impresso.

Finalizado a montagem.

E deixando o melhor para o final, tem também um vídeo demonstrando o funcionamento após o termino da montagem.

Integrantes: Victor Alberti Costa e Murilo Santos Alves