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Braccio Robotico

Robot nell'automazione industriale

I robot sono sempre più utilizzati nel campo dell'automazione per compiere movimentazioni e lavorazioni più complesse di quelle delle normali macchine automatiche.

I robot usati nell'industria sono estremamente costosi, ingombranti e difficili. A scuola useremo un modellino che si ispira al robot pallettizatore di ABB.

Questo modello adotta una serie di soluzioni interessanti tra cui:

  • motori posizionati sulla base, che rendono il braccio più agile
  • un meccanismo tale per cui la pinza resta sempre orizzontale

Obiettivi

  • assemblare il kit di un braccio robotico
  • comandarlo con Arduino
  • progettare e realizzare una scheda per l'alimentazione dei servomotori
  • realizzare una copia del robot usando pannelli di compensato/MDF tagliati con la laser cutter del FabLab
  • comandarlo via BlueTooth con uno smartphone

Roboarm di Futura Elettronica

Su internet ci sono tanti progetti di bracci robotici realizzabili con stampante 3D o laser cutter1) che è possibile replicare a scuola. Noi cercavamo un modello:

  • disponibile anche in kit di montaggio per poterlo testare
  • dal costo contenuto
  • facilmente controllabile (ad esempio con una scheda Arduino)
  • con una buona documentazione (istruzioni, software, ecc.)
  • che fosse replicabile con le attrezzature disponibili a scuola (stampante 3D, laser cutter, ecc.)

La scelta è caduta su un kit di montaggio proposto nel numero di agosto 2018 della rivista Futura Elettronica2), che è stato acquistato e assemblato alla fine dell'anno scolastico 2018-2019.

Hardware

Il kit contiene la sola parte meccanica:

  • tanta ferramenta: almeno 10 tipi di viti diverse (testa a croce, a brugola di due tipi diversi, viti M4 M3 M2 autofilettanti)
  • 5 servo RC: tre TowerPro MG995 per il braccio e due microservo TowerPro SG90-Analog per polso e pinza3)
  • pezzi in acrilico da 5mm (base e spalle) e da 3mm (il resto) tagliati con laser cutter
  • un CDROM con le istruzioni di montaggio

La parte elettronica è venduta separatamente e prevede:

  • una scheda Arduino per comandare il braccio
  • uno shield per schede Arduino per azionare i servo
  • una pompa e un attuatore pneumatico opzionali che sostituiscono la pinza

La parte meccanica non è direttamente replicabile perché né la rivista, né il sito mettono a disposizione i file di progetto ma dalle immagini nelle istruzioni è comunque possibile generare un file per la nostra laser cutter. Lo shield, che contiene un regolatore a 5V per i servo e due uscite a transistor per l'attuatore pneumatico opzionale, non è strettamente indispensabile; per comandare i 5 servo bastano le uscite PWM della scheda Arduino e un'alimentazione separata a 5V4).

Le istruzioni, complete e dettagliate, sono indispensabili per l'assemblaggio. Il procedimento non è dei più semplici; oltre a ciò:

  • è stato necessario limare lo spinotto di alluminio che collega i due servo sulle spalle (troppo lungo)
  • c'è distanziale hub-servo in più
  • la posizione centrale dei due microservo non è facilmente individuabile perché l'albero ruota liberamente (ma si può trovare comandandoli con Arduino)

Il prodotto sembra solido e ben fatto. E' possibile muovere il braccio anche senza alimentazione a patto di farlo con un po' di cautela5).

Software

Nella pagina prodotto del kit è disponibile questo software:

  • firmware: un file zip con uno sketch che usa la libreria Octopus di uno shield per il controllo dei servo
  • un link alle librerie Fishino
  • roboarm: un file zip con uno sketch che usa le librerie del prodotto Braccio di Tinkerkit

Nessuno dei file sembra particolarmente utile ma ci sono degli ottimi esempio nel sito di Mauro Alfieri.

Risorse

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2)
tutti i numeri sono disponibili nella biblioteca scolastica
3)
che sembrano servo continui - muovendoli non si avverte il fine corsa - ma non lo sono
4)
le masse devono essere collegate!
5)
NB: con questo prodotto non è possibile “insegnare” un movimento al braccio registrandolo mentre lo si muove “a mano” per poi replicarlo. Per farlo ci vuole un servo con feedback (tipo questo)
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braccio_robotico.txt · Ultima modifica: 2019/09/21 14:41 da admin