3D Printer 로봇팔 제작 - 1

안녕하세요. 평생개발자 입니다.

사실 1년 전부터 만들려고  계획(목표세우기)을 세웠지만....  현실은~~ 1년 쉬었죠 ㅋㅋ

지금은 작업공간도 생겼고 만들고 있었던걸 좀 더 실천하고 있습니다. ㅋ

 

그래서 우선 로봇 기구적인 부분을 역학적(inverse kinematics)으로 알아야 하기때문에 미리 분석을 했고, 6 축 로봇팔을 만드려고 도전 하고 있습니다. 

 

인터넷에서 괜찬은 예제를 찾았습니다. ㅎㅎ

http://robot.glumb.de/

구현하려고 하는 방향과 일치하고 저도 inverse kinematics를 동일하게 3D시뮬레이션 한 로봇 움직임을 나타날 예정입니다.  

기능이 추가될 부분은 충돌방지와 학습(Teaching)인데  학습을 할려면 모터 엔코더 피드백을 얻어서 학습을 시켜주면 되는데 제가 가지고 있는 모터 감속비가 너무 높아서(1/515) 물리적으로 직접 모터를 돌리기 힘들것 같습니다. ㅜㅜ

DC모터 사양은 

24V 1회전 11Pulse,  Hall Sensor, 24w, 기어비 1/515, 20rpm, 토크 : 60kg.cm

 

 

DC모터를 회전시킬 L298N 드라이버 입니다. FET로 일일이 납땜하기는 귀찬아서 저렴한 가격에 먼저 구매 했지만 모터를 돌리기에는 용량이 부족해서 나중에 교체할예정입니다.  

 

 

 

 

로봇팔 몸체 회전에 사용될 폐회루프 서보모터 입니다.  모터 제어에 관심이 있어서 구매 했었는데 지금 사용할 기회가 생겼네요.  micro step 분해능이 40000 입니다.  그러니까 1.8Degree 를 4만으로 분해합니다.  즉 최소 0.000045도씩 이동가능? ㅋㅋ

시간 있을때 한번 micro step 펄스만들어서 step motor 제어해보고 싶네요. ㅋ

 

 

 

제어 MCU  STM32F103  입니다. F1 시리즈는 부동소수점유닛(FPU)가 없어서 소수점 연산에 딜레이발생을 우려하고 있습니다. 

MCU는 총 3개가 사용합니다.

MCU에 사용될 Pin 수는 모터 좌우 회전 2Pin, 엔코더 2Pin,  UART or I2C 2Pin 

 ->  MCU slave 1 = 모터 3개 + 통신 = 14Pin

 ->  MCU slave 2 = 모터 2개 +  폐쇄루프모터(2Pin) + 통신 = 12Pin

 ->  MCU master  = WiFi 모듈 + 통신 = 5Pin (모듈 동기화, 목표 도착 시간 계산, PC 연동)

Jtag로 다운받아서 사용할 생각이였는데 찾아보니 아두이노 사용 할 수 있겠습니다.  

예전에는 Atmel만 가능 했는데 이제는 Arm도 가능하네요. ㄷㄷ

 

 

 

ESP-12F  와이파이 모듈 입니다.  요즘에는 Wifi모듈도 저렴하네요.  

 

volt step down 보드 입니다. 회로도 간단하고 LDO를 많이 사용했는데 전력소모때문에 Buck Converter로 사용합니다. 사용하기 쉽게 모듈화가 잘되어 있습니다.

 

 

알루미늄 프로파일을 사용해서 뼈대 작업중에 있습니다. 관절 부분을 설계중입니다.