42
Рисунок 22 – Принципиальная схема
Рисунок 23 – Описание элементов платы Arduino Uno R3
43
В настоящей главе рассматривалось построение функциональной
модели предметной области манипулятора автоматизированной
информационно-управляющей системы кисти робота – андроида, которое
проводилось с использования «SADT» методологии.
Таким образом, в результате выполнения данной главы была
построена функциональная модель автоматизированной информационно-
управляющей системы кисти андроида с программным управлением, с
помощью программы «Ramus Educational».
Рассмотрено подключение платы Arduino и её общие сведения.
Приведены примеры записи программных кодов, используемых в
программной среде Arduino.
44
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ
ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ
КИСТИ АНДРОИДА
3.1. Разработка 3Д модели
Разрабатываемый в рамках проекта выпускной квалификационной
работы макетный образец кисти автоматизированной информационно-
управляющей системы андроида будет использоваться на ровной
поверхности.
Для правильной сборки кисти робота целесообразно предварительно
спроектировать его основные детали и построить твердотельную модель
[14].
Для осуществления данной задачи была выбрана САПР SolidWorks
2017.
Применение САПР SolidWorks 2017 позволило уточнить массовые и
геометрические характеристики разрабатываемой кисти системы андроида
[15].
Основные 3D детали мобильного робота представлены на рисунках
24 – 33.
Рисунок 24 - Основание кисти андроида
45
Рисунок 25 - Пластина для основания
Рисунок 26 - Плата Arduino UNO
Рисунок 27 - Драйвер 2А Mini
46
Рисунок 28 - Контейнер для 4 батареек
Рисунок 29 - Батарейка типа “АА”
Рисунок 30 – Уголок
47
Рисунок 31 - Бредбоард (печатная плата)
Рисунок 32 - Пластина для сервоприводов
48
Рисунок 33 - Пластина для пальцев
Используемая программа САПР SolidWorks 2017 позволяет провести
синтез самой системы и автоматически рассчитать вес всех построенных
3D моделей [18].
В таблице 2 приведены массовые характеристики основных 3D
моделей робота.
Таблица 2 – Массовые характеристики основных 3D моделей робота
Деталь
Вес, грамм
Основание кисти андроида
50
Пластина для основания
8
Плата Arduino UNO
26
Драйвер 2А Mini
30
Контейнер для 4 батареек
10
Батарейка типа “АА”
15
Уголок
7
Бредбоард (печатная плата)
21
Пластина для сервоприводов
27
Пластина для пальцев
20
49
3.2. Инструкция для сборки роботизированной кисти андроида
Сборку автоматизированной информационно-управляющей системы
андроида необходимо начинать с установки пластины на основание кисти
(рисунок 34) [19].
Данная пластина крепится на основание с помощью 4х болтов.
Основание кисти сделано из материала - пластика. В данном проекте
выпускной работы основанием служит пластиковая подставка от монитора
персонального компьютера.
Рисунок 34 – Установка пластины на верхнюю часть основания
На верхнюю часть основания автоматизированной информационно-
управляющей системы андроида, с помощью 4х болтов, монтируется
драйвер двигателя «L298», показанный на рисунке 35.
Данный драйвер двигателя «L298» необходим для формирования
напряжения питания +5 Вольт для 5ти сервоприводов и платы с
контроллером «ArduinoUNO».
50
Рисунок 35 – Установка драйвера L298 на верхнюю часть
основания
Для организации питания электроники кисти робота необходимо
установить 2 батарейных отсека по 4 батарейки в каждом. Отсеки
монтируются на внутренней части (задней) основания (рисунок 37).
Каждый отсек вмещает 4 батарейки типа «АА» по +1.5В, которые имеют
последовательное их соединение (рисунок 38). Таким образом, 2 отсека
будут содержать 8 элементов питания, образуя общее напряжение питания
8*1.5 = 12В.
51
Рисунок 35 – Установка батарейных отсеков на нижнюю часть
основания
Рисунок 36 – Установка батареек в батарейные отсеки
Плата с микроконтроллером «Arduino UNO» монтируется на
сновании кисти робота в противоположной стороне от драйвера двигателя
«L298» (рисунок 36). Так же на это основание монтируют алюминиевый
уголок (рисунок 37).
Рисунок 37 – Установка платы «Arduino UNO» на снование
кисти робота