Membangun sendi lengan robot

Saya sangat baru dalam mendesain robot dan saya perlu menentukan bagian mana yang saya perlukan untuk merakit sambungan lengan. Sambungan akan berisi satu katrol sabuk waktu yang akan diputar motor jarak jauh, lengan bawah yang akan diputar dan sepotong lengan atas yang sebenarnya akan menjadi dua lengan paralel yang akan memegang katrol di bagian atas dan bawah untuk menahan katrol dari torsi sumbu lepas dari timing belt.

Saya agak bingung bagaimana cara me-mount semua ini bersama-sama. Saya ingin memasang lengan langsung ke katrol dan kemudian kedua lengan paralel (terdiri dari lengan atas) menjepit bagian atas katrol dan bagian bawah lengan. Ini akan dilampirkan menggunakan turn table. Ada gagasan tentang bagaimana poros akan dipasang ke ini? Atau bagaimana cara memasang katrol ke lengan sendiri?

Segala jenis arah atau tautan akan sangat dihargai, saya bahkan tidak tahu nama-nama bagian yang akan saya cari.

Dalam model seni ASCII ini garis putus-putus (-) adalah lengan. Lengan di sebelah kiri adalah lengan bawah dan dua lengan di sebelah kanan adalah dua bagian paralel dari lengan atas. Bintang-bintang adalah sabuk dan palang (||) adalah katrol di siku | E | dan bahu | S |.

              -----------------
              |E|***********|S|
-----------------
              -----------------

Saya berpikir untuk memasang katrol ke lengan kiri secara langsung (bushing?) Dan kemudian mungkin menggunakan meja putar untuk memasang katrol ke lengan atas dan meja putar lain untuk memasang lengan kiri ke lengan bawah.

Berikut adalah gambar desain untuk membantu Anda memvisualisasikan:

Ini sangat mirip dengan penyederhanaan desain robot SCARA tradisional .

Ini adalah desain sederhana yang bagus di mana kapak penahan berat semua baik horisontal, yang berarti kapak ini berperilaku sama terlepas dari bobot beban. Satu-satunya downside dari desain ini adalah bahwa beberapa posisi hanya dapat diakses dari konfigurasi kidal, beberapa hanya dapat diakses dari konfigurasi tangan kanan dan beberapa dapat diakses dari salah satu (yang dapat menyebabkan masalah dengan kontrol tingkat yang lebih tinggi).

Nomenklatur normal untuk sambungan ini adalah bahwa lengan atas berada di antara sumbu bahu dan siku, sehingga saya akan menyebutnya sebagai sambungan di bawah ini.

Jika Anda ingin siku katrol memutar lengan bawah maka Anda perlu menggunakan poros tetap atau poros penggerak:

• Dengan poros penggerak, Anda memasang katrol dan lengan bawah ke poros dan menyetel poros pada ujung lengan atas. Torsi ditransmisikan dari sabuk ke lengan bawah melalui poros penggerak.
  • Rute ini lebih mudah, karena katrol dan lengan mungkin dirancang untuk melakukan ini.
• Dengan poros tetap, Anda memasang poros dengan kaku di antara lengan atas, pasang lengan bawah dan katrol pada bantalan, lalu pasang katrol ke lengan bawah secara langsung.
  • Desain ini bisa membuat lengan atas menjadi lebih kaku, yang mungkin menjadi perhatian jika Anda khawatir tentang kekuatan lengan atas Anda.

Sendi bahu memiliki opsi serupa, tetapi diperumit oleh fakta bahwa Anda tidak hanya perlu mengirimkan torsi ke lengan bawah, tetapi Anda juga harus memutar lengan atas juga. Sekarang Anda memiliki beberapa opsi:

• Gunakan poros bahu sebagai poros penggerak, kencangkan ke kedua bagian lengan atas, dan gunakan rotasi poros untuk menggerakkan lengan atas, kemudian gunakan mekanisme poros tetap untuk menggerakkan katrol lengan bawah (sambungan ekstra ini akan bebas berputar pada poros penggerak lengan atas).
  • Ini mungkin opsi yang paling mudah.
• Gunakan poros bahu sebagai poros penggerak, tetapi kencangkan ke katrol lengan bawah, dan gunakan rotasi poros untuk menggerakkan lengan bawah, kemudian gunakan mekanisme poros tetap untuk memasang dan menggerakkan lengan atas.
  • Masalah dengan opsi ini adalah bahwa kecuali jika Anda menambahkan mekanisme bahu poros tetap untuk kedua bagian lengan atas, Anda mungkin akhirnya memutar lengan ketika Anda menerapkan torsi ke satu setengah tetapi tidak yang lain, masalah yang bahkan lebih mungkin terjadi jika Anda memilih mekanisme drive shaft elbow.
• Pasang poros bahu ke pangkalan, dan gunakan mekanisme poros tetap untuk menggerakkan kedua lengan atas dan bawah.
  • Sekali lagi, ini mungkin memberi Anda robot yang sedikit lebih kuat secara keseluruhan, tetapi memiliki masalah yang sama berkaitan dengan mengemudi kedua bagian lengan atas.

Kompleksitas ekstra inilah yang menyebabkan mengapa satu lengan atas yang lebih berat lebih disukai daripada meningkatkan kekuatan lengan atas dengan menggandakan dua lengan yang lebih ringan yang dibiarkan bergerak (sedikit) secara independen satu sama lain.

Alternatif lain untuk menghilangkan kebutuhan untuk mengirimkan torsi siku melalui sumbu bahu adalah dengan memasang motor lengan bawah pada lengan atas . Dengan demikian Anda dapat memperlakukan lengan atas dan bawah sebagai sistem yang independen secara mekanis, dan keputusan desain Anda untuk satu tidak akan memiliki konsekuensi untuk yang lain.