六轴自动化支撑结构

Bras robotisé 6 axes

2024-04-01 02:28:17

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Summary

Pendant mes études, j'ai eu pour défi de concevoir entièrement un bras robotisé 6 axes.

Voici le résultat pour ce projet réalisé en environ 2-3 mois.

/!\ J'ai ajouté les fichiers .STL mais il y en a beaucoup ! Je vous suggère fortement de travailler à partir des fichiers STEP ou 3MF ! /!\

Bien qu'il ait quelques défauts, ce bras robotisé à été imprimé avec la technologie SLS en PA12 et est fonctionnel. Il est piloté avec une carte arduino & shield ramps + écran, ainsi que des nema17, des servomoteurs DS3225MG 25kG, et des capteurs optiques faits maison (pour qu'ils soient compacts : photodiodes et lasers aliexpress, et chassis imprimés en SLA). Tous les roulements à billes sont des 608ZZ, sauf celui du socle qui est un roulement de plateau à fromage (je crois) en rose sur une des images. Des inserts à sertir à chaud sont utilisés pour toutes les vis.

Je met à disposition ces fichiers pour que d'autres puissent s'en inspirer ou même continuer de faire évoluer ce projet passionnant. Je tiens à préciser que je ne travaille plus actuellement sur le développement de ce projet, mais je serai ravi de répondre à vos éventuelles questions !

Ce projet à les caractéristiques suivantes :

Bras robotisé 6 axes.
la "main" du robot est équipée d'un système afin de changer d'outil facilement avec une vis et un connecteur seulement.
Capteurs de position optiques et fins de courses logicielles.
Originalement dessiné pour permettre de ramasser des balles de ping-pong.

Ce projet n'est pas sans défauts :

Backlash dans les axes/jeu d'engrenages.
Firmware basique qui ne permet d'être contrôlé que grâce à l'écran et à l'encodeur rotatif.
Le poids de chaque partie peut être encore réduit grâce à de l'optimisation topologique.

Note : je n'ai pas pu télécharger le fichier .f3z (fusion360) car il est trop volumineux. Si besoin je peux vous l'envoyer, mais je dois vous prévenir que ce fichier est un peu brouillon ^^'
edit : lien vers le fichier fusion360 https://drive.google.com/open?id=1RTdHI5z9rZZnQxgVZtv3VRH5pB2HQiex&usp=drive_fs

Lien pour le firmware : https://create.arduino.cc/editor/_/3ef5c8b7-f74c-4c7c-a726-08e973a73df9/preview

Lien pour quelques vidéos de démonstration : https://youtube.com/playlist?list=PLNJYMOAHak0uTdxkFPvyQ3j8SttMtBv9d&si=JoqQZrBafFjN00k7

Conception & Modélisation & Firmware: Fabien Modrono

During my studies, I had the challenge of completely designing a 6-axis robotic arm.

Here is the result for this project completed in approximately 2-3 months.

/!\ I added the .STL files but there are a lot of them! I strongly suggest you to work from STEP or 3MF files! /!\

Although it has some flaws, this robotic arm was printed with SLS technology in PA12 and is functional. It is controlled with an arduino card & Shield ramps + screen, as well as nema17, DS3225MG 25kG servomotors, and homemade optical sensors (so that they are compact: aliexpress photodiodes and lasers, and chassis printed in SLA). All the ball bearings are 608ZZ, except the one on the base which is a cheese board bearing (I think) in pink in one of the images. Hot crimp inserts are used for all screws.

I am making these files available so that others can be inspired by them or even continue to develop this exciting project. I would like to point out that I am no longer currently working on the development of this project, but I will be happy to answer any questions you may have!

This project has the following characteristics:

6-axis robotic arm.
the robot's "hand" is equipped with a system to easily change tools with just one screw and one connector.
Optical position sensors and software endpoints.
Originally designed to allow you to pick up ping-pong balls.

This project is not without its flaws:

Backlash in axles/gear set.
Basic firmware which can only be controlled using the screen and the rotary encoder.
The weight of each part can be further reduced thanks to topology optimization.

Note : i could'nt upload the .f3z (fusion360) file as it is too heavy. If needed i can send it to you, but i have to warn you that this file is a bit messy ^^'
Edit : link to the fusion360 file : https://drive.google.com/open?id=1RTdHI5z9rZZnQxgVZtv3VRH5pB2HQiex&usp=drive_fs

Link for some demonstration videos: https://youtube.com/playlist?list=PLNJYMOAHak0uTdxkFPvyQ3j8SttMtBv9d&si=JoqQZrBafFjN00k7

Firmware link : https://create.arduino.cc/editor/_/3ef5c8b7-f74c-4c7c-a726-08e973a73df9/preview

Design & Modeling & Firmware : Fabien Modrono

Print Settings

Printer:
Prodways P1000
Resolution:
0.1mm
Infill:
100%
Filament brand:
Prodways
Filament material:
PA12
Notes:
Cette conception a été conçue à l'origine pour l'impression 3D SLS, mais vous pouvez également la modifier un peu afin de pouvoir l'utiliser dans les imprimantes FDM.

This design was originally made for SLS 3D printing, but you can also modify it a little bit so you can use it in FDM printers.