Манипулятор Moveo - завершение сборки механики

Итак, это свершилось, манипулятор собран! Правда, пока только механика, остается еще подключение всех двигателей и пробный запуск для того, чтобы считать, что сборка полностью завершена и можно переходить к работе с ним.

В начале пару замечаний по сборке а в конце поста поделюсь своими мыслями об этом проекте, которые накопились к этому времени.

Сборка третьего звена (надо, наконец, определиться с тем где какие звенья! но пусть пока будет третье): "плеча", если сравнивать с человеческой рукой. 

Базовая деталь этого звена в самом начале крепится к предыдущему звену, и уже в таком виде на нее устанавливаются двигатель, прижим и ответная деталь с осью. Не очень удобно, т.к. нижние звенья подвижны.

По доработке базовой детали: немного увеличил радиусы в месте присоединения ушек вилки к телу детали, чтобы они не отвалились раньше времени, как это было с кистью. Все закладные втулки убрал, винты просто ввинчиваются в пластик: в данном случае этого более чем достаточно. Увеличил диаметр отверстия под мотор-редуктор: у того, что я купил, он оказался больше, чем заложено в модель, хотя крепежные отверстия совпали.

Зубчатый шкив одевается после установки прижимного ролика, поэтому чтобы его закрепить, необходим доступ к крепежным винтам сверху.

У того шкива, который я заказал, оказалась слишком длинная ступица, которую мне пришлось срезать. В итоге крепежные отверстия я сделал между зубьями, что решило проблему доступа.

В остальном эта часть собралась практически без проблем, если не считать того, что прижимной ролик оказался чуть шире, чем проем под него, но грубая сила устранила и эту проблему.

Сборка четвертого звена: предплечье. 

В этом случае соломки подложить не получилось - детали напечатал одними из первых, поэтому то, что двигатель 4 сустава оказался с разъемом, а деталь рассчитана на вывод проводов прямо из его корпуса, пришлось опять же исправлять с помощью грубой силы. 

На это раз помогли бокорезы и фен от паяльной станции: получалось даже не очень заметно :)

Соединение с пятым звеном сделал с помощью жесткой муфты. Резьбовая шпилька в подшипнике устанавливается с зазором, поэтому пятое звено вращается на подшипниках двигателя. Вращение свободное, нигде не клинит, а жесткая муфта в этом случае, как мне кажется, более уместна, чем спиральная. 

Отверстие под шпильку между муфтой и подшипником пришлось рассверлить до 10 мм, чтобы шпилька не задевала о край.

Вот, вроде, и все доработки, теперь, что касается моих выводов по этому этапу.

1. Рука собралась! И это мега здорово - спасибо ребятам из BCN3D!

2. Она очень большая - метр от пола и 83 сантиметра от платформы! 

С одной стороны это круто, а с другой требует много пластика (черного у меня ушло больше двух катушек) и много времени на печать - пришлось даже разбить основание второго звена на 2 части. Возможно, не лучший выбор для дома и для первого опыта в этом направлении.

3. Компоновка конструкции. Очень большой вопрос вызывает развесовка: четвертое и пятое звенья спроектированы так, что в них находятся достаточно тяжелые двигатели, что "съедает" момент мотор-редуктора 3 сустава ("локтя"), сильно снижая возможности по полезной нагрузке.

Кроме того, двигатели 4 и 5 суставов (вместе образуют кистевой сустав) достаточно маломощные (тонкий Nema17 и Nema14 соотв.) - посмотрим, как это будет работать, но похоже, что какой-то сравнительно большой вес (300 - 400 гр) эта рука не поднимет. 

4. Проработка конструкции. Тут, конечно, грех жаловаться, открытый проект, поставляется как есть. Однако, у меня есть стойкое ощущение, что это одна из ранних редакций: да все есть, и более-менее собирается, но очень много мелких огрехов, которые просто должны быть убраны перед релизом конструкции. 

Тут больше моя недоработка: надо было тщательнее и более критически изучить конструкцию, начиная от силового расчета и заканчивая пересборкой модели с сопоставлением компонентов в BOM и в модели. 

Так или иначе, именно этот проект выбран и я намерен довести его до мало-мальски работоспособного уровня а там уже будет видно... 

Следующие этапы: подключение электроники, пробный запуск с Ramps и прошивкой на основе AccelStepper, а затем уже приложение, инверсная кинематика, управление голосом и все такое :)

Спасибо за внимание! Let`s go design!