AT2300 ชุดเรียนรู้+ชุดทดลองแขนกลจับชิ้นงาน Linear Slide Robot Gripper Arm V3.0

คำอธิบาย

แขนกลจับชิ้นงาน Linear Slide Mechanical Arm เพื่อการทดลองและเรียนรู้ ประยุกต์ใช้งานแขนกลจับชิ้นงาน

การทำงาน

1. เริ่มจาก เซนเซอร์โฟโตอิเล็คทริคอินฟราเรด Infrared Photoelectric Sensors ตรวจจับขวดน้ำ
2. จากนั้น แขน ที่ติดตั้งมือจับ Gripper เซอร์โวมอเตอร์ 500g ซึ่งแขนนั้นติดตั้งบนรางสไลด์ยาว 1 เมตร
3. ขับเคลื่อนด้วยสเต็ปปิ้งมอเตอร์ สไลด์เพื่อนำพาชิ้นงานจากจุดต้นทางไปยังปลายทาง
4. การยกแขนกระทำด้วยเซอร์โวมอเตอร์ High torque 110Kg.cm
5. มือจับ Gripper จับขวด ประกอบด้วย เซอร์โวมอเตอร์ 500g
6. ควบคุมการทำงานทั้งหมดด้วยบอร์ด Arduino

ในชุดประกอบด้วย

1. รางสไลด์ยาว 1 เมตร พร้อมสเต็ปมอเตอร์ Nema17
2. เซอร์โวมอเตอร์ High Torque 110Kg.cm สำหรับยกแขน
3. ชุดมือจับชิ้นงาน Gripper C พร้อมเซอร์โวมอเตอร์ 500g
4. ชุดควบคุม Arduino Shield + Driver A4988
5. เซนเซอร์โฟโตอิเล็คทริคอินฟราเรด Infrared Photoelectric Sensors
6. สวิตชิ่งพาวเวอร์ซัพพลาย DC12V
7. ลิมิตสวิตช์พร้อมสาย Limit Switch

Source Code // Test Step Motor

#include <AccelStepper.h>

AccelStepper stepper(AccelStepper::DRIVER, 2, 5);
// pin 2 = Step
// pin 5 = Dir

void setup()
{  
    pinMode(8, OUTPUT);
    digitalWrite(8,LOW);// enable
   stepper.setMaxSpeed(1000);
   stepper.setSpeed(500);	
}

void loop()
{  
   stepper.runSpeed();
}

Source Code Linear Slide Mechanical Arm Gripper Robot V3

#include <AccelStepper.h>
#include <Servo.h>

Servo MyGripper;  // create servo object to control a servo
Servo MyARM;      // create servo object to control a servo

// Define a stepper and the pins it will use
AccelStepper stepper(AccelStepper::DRIVER, 5, 2);

const int HomeSW = A7;
int buttonState = 0; 
char OK_flag = 0;
int State = 0;
int MaxDistance = 3000; //ระยะที่วิ่งจากจุด Home จุดจับวัตถุ
int MinDistance = 200;  // จุดปล่อยวัตถุ
int MotorSpeed = 1100;  //ปรับความเร็วมอเตอร์
const int Gripper_servo = 13;  // มือจับ
const int Arm_servo = 12;      // แขน
int arm_Up = 75;               // ตำแหน่งยกแขนขึ้น (หน่วย องศา)
int arm_Down = 55;             // ตำแหน่งวางแขนลง (หน่วย องศา)
int Gripper_ON = 180;          // มือจับ (หน่วย องศา)
int Gripper_OFF = 90; // ปล่อยมือ (หน่วย องศา)
int SensorA6 = 0; // เซนเซอร์ตรวจจับขวดว่ามีหรือไม่
int pos = 0;
int SetSpeedArm = 100; // หน่วยเป็น mSec , 100mSec 0.1sec

void setup(){  
    // สเต็ปมอเตอร์
    pinMode(8, OUTPUT);
    digitalWrite(8,LOW); // enable
    stepper.setMaxSpeed(MotorSpeed); 
    stepper.setAcceleration(2000.0); 

    MyGripper.attach(Gripper_servo);  // attaches the servo on pin 13 to the servo object
    MyARM.attach(Arm_servo);          // attaches the servo on pin 12 to the servo object
    stepper.setCurrentPosition(MaxDistance);
    
    MyARM.write(arm_Up); 
    delay(100);
    
    Serial.begin(9600);
    for (pos = Gripper_OFF; pos >= Gripper_ON; pos -= 1) 
    { 
    // in steps of 1 degree
    MyGripper.write(pos);              // tell servo to go to position in variable 'pos'
      delay(30);                       // waits 15ms for the servo to reach the position
    }
    
    MyARM.write(arm_Up);
    delay(100);
    for (pos = arm_Down; pos <= arm_Up; pos += 1) 
    { 
      // in steps of 1 degree
      MyARM.write(pos);              // tell servo to go to position in variable 'pos'
      delay(30);                     // waits mSec for the servo to reach the position
    }
    delay(100);  
}

void loop(){    
               //buttonState = analogRead(HomeSW);
               //Serial.print("State = ");
               //Serial.println(State);
 switch (State) 
 {
    case 0:    // เคลื่อนเข้า home
               // อ่านค่าสวิตช์ Home ยังไม่ชน อ่านค่าได้ 1023 ที่ 5V
                  buttonState = analogRead(HomeSW);
                  if (buttonState >= 1000) 
                    {
                        stepper.setSpeed(-500);
                        stepper.runSpeed();
                        MyARM.write(arm_Up);//ยกแขน90องศา
                        MyGripper.write(Gripper_OFF);//ปล่อยมือ
                    } 
                  else if (buttonState <= 10) //ชนสวิตช์อ่านค่าได้ 0 ให้หยุดมอเตอร์
                  {                   
                    stepper.stop();
                    stepper.setCurrentPosition(0);// set Zero

                    stepper.moveTo(MaxDistance); //ความเร็วมอเตอร์ตอนวิ่งไปจับวัตถุ
                    stepper.setMaxSpeed(MotorSpeed);   //ความเร็วมอเตอร์
                    stepper.setAcceleration(1200);// ความเร่ง
                    State = 10;
                    
                    delay(300);
                    buttonState = digitalRead(HomeSW);
                    if (buttonState == HIGH) 
                      {
                        State = 0;//  home again
                      }
                      else
                      {
                        State = 10;
                      }
                  }
      break;
      case 10:     //เคลื่อนไปจนสุด2000
                  {
                     if (stepper.distanceToGo() == 0)
                      {
                        stepper.moveTo(-stepper.currentPosition());
                        State = 15;
                      }
                      stepper.run();   
                  }
      break;
       case 15:    // เช็คเซนเซอร์ตำแหน่งขวด ว่ามีหรือไม่
                  {
                  SensorA6 = analogRead(A6);
                    if (SensorA6 < 200) 
                    {
                      State = 16;
                       Serial.print("\t SensorA6 = ");
                       Serial.println(SensorA6);
                    } 
                  }
      break;     
      case 16:    // หน่วงเวลา
                  {
                       delay(1000);
                      State = 20;
                  }
      break; 
      case 20:    // วางแขนลง แล้วจับของ
                  {
                      //ค่อยๆ วางแขน
                      for (pos = arm_Up; pos >= arm_Down; pos -= 1) 
                      { // goes from 0 degrees to 180 degrees
                        // in steps of 1 degree
                        MyARM.write(pos);              // tell servo to go to position in variable 'pos'
                        delay(SetSpeedArm);            // waits 15ms for the servo to reach the position
                      }
                      State = 21;
                  }
      break;
      case 21:    // หน่วงเวลา
                  {
                       delay(1000);
                      State = 22;
                  }
      break; 
      case 22:    // จับของ
                  {
                      MyGripper.write(Gripper_ON);//มือจับ
                      State = 23;
                  }
      break;    
      case 23:    // หน่วงเวลา
                  {
                       delay(1000);
                      State = 24;
                  }
      break; 
       case 24:    // ยกแขนขึ้น
                  {
                      //ค่อยๆ ยกแขน90องศา
                      for (pos = arm_Down; pos <= arm_Up; pos += 1) 
                      { // goes from 0 degrees to 180 degrees
                        // in steps of 1 degree
                        MyARM.write(pos);              // tell servo to go to position in variable 'pos'
                        delay(SetSpeedArm);                       // waits 15ms for the servo to reach the position
                      }                      
                      State = 25;
                  }
      break;    
      case 25:    // หน่วงเวลา
                  {
                       delay(500);
                      State = 30;
                  }
      break;                
      case 30:    // เคลื่อนเข้า home แกนตั้ง มอเตอร์3
                  {
                    stepper.moveTo(MinDistance); 
                    stepper.setMaxSpeed(MotorSpeed);
                    stepper.setAcceleration(1200);
                      State = 31;
                  }
      break;
      case 31:    // เคลื่อนเข้า home แกนตั้ง มอเตอร์3
                  {
                     if (stepper.distanceToGo() == 0)
                      {
                        stepper.moveTo(-stepper.currentPosition());
                        State = 40;
                      }
                      stepper.run();   
                  }
      break;
      case 40:    // วางแขนลง
                  {
                      //ค่อยๆ วางแขน
                      for (pos = arm_Up; pos >= arm_Down; pos -= 1) 
                      { // goes from 0 degrees to 180 degrees
                        // in steps of 1 degree
                        MyARM.write(pos);              // tell servo to go to position in variable 'pos'
                        delay(SetSpeedArm);                       // waits 15ms for the servo to reach the position
                      }
                      State = 45;
                  }
      break;    
      case 45:    // หน่วงเวลา
                  {
                       delay(1000);
                      State = 46;
                  }
      break; 
      case 46:    // ปล่อยมือ
                  {
                      MyGripper.write(Gripper_OFF);//มือปล่อย
                      State = 47;
                  }
      break;    
      case 47:    // หน่วงเวลา
                  {
                       delay(1000);
                      State = 48;
                  }
      break;
      case 48:    // ปล่อยมือ
                  {
                      //ค่อยๆ ยกแขน90องศา
                      for (pos = arm_Down; pos <= arm_Up; pos += 1) 
                      { // goes from 0 degrees to 180 degrees
                        // in steps of 1 degree
                        MyARM.write(pos);              // tell servo to go to position in variable 'pos'
                        delay(SetSpeedArm);                       // waits 15ms for the servo to reach the position
                      } 
                      State = 49;
                  }
      break;    
      case 49:    // หน่วงเวลา
                  {
                       delay(1000);
                      State = 50;
                  }
      break; 
      case 50:
                  {
                    stepper.moveTo(MaxDistance); 
                    stepper.setMaxSpeed(MotorSpeed);
                    stepper.setAcceleration(1200);
                    State = 10;
                  }
 }
}

Wiring 

https://oshwlab.com/s2insupply/2300-arm-v3