Материал: 1697

Так же в приобретённой модели использовался металлический захват,

который имел малую область сжатия и большой вес, в результате был заме-

нен на более облегчённый и более крупный захват. Данный узел не требовал замены сервомотора, так как там не требовалась большая сила сжатия и бо-

лее мощные моторы выходили из строя намного быстрее, так как постоянно находились под нагрузкой, в процессе удержания предметов.

Для лучшего сцепления манипулятора и дозатора была наклеена абра-

зивная бумага, благодаря чему смешения дозатора в процессе перемещения уменьшилось до минимума.

Так же была выровнена поверхность манипулятора, путём наращива-

ния полезной площади, для более удобного перемещения модифицирован-

ным модулем захвата.

Как было описано ранее в манипуляторе имеется 6 степеней свободы,

благодаря которым можно довольно точно производить операции. За счет ограничения сервомоторов, таким образом, основание поворачивается в пре-

делах 180 градусов, где центром установки, является 90 градусов. Для того чтобы привести в движение захватывающий модуль, который так же работа-

ет на сервомоторе, необходимо производить перемещение на 90 градусов что соответствует, полному зажатию объекта. Так же имеется степень свободы,

которые позволяет производить вращение вокруг оси, имитируя откручива-

ние. Данная степень свобод необходима для открытия притирочных крышек химической посуда, а так же для переливания жидкости или взбалтывания мензурок. Оставшиеся три степени свобод производят смещение в сторону горизонта, что позволяет опустить манипулятор ниже уровня первого звена.

Имеется возможность увеличить расстояние между каждым узлом, что отра-

зится на охватываемой области, но в таком случае необходимо будет заме-

нить все сервомотор на мощные, для стабильной работы. На рисунке 12

изображена общая схема манипулятора.

Рисунок 12 – Общая схема манипулятора.

4.2 Подключение химического дозатора

Так как в проекте используется автоматизированный дозатор, было необходимо подключить его непосредственно к самой платформе ардуино для дальнейшего взаимодействия. Один из способов подключения это непо-

средственно через саму плату ардуино, но так как дозатор имеет 8 кнопок,

было не целесообразно занимать на платформе такое количество пинов. По-

этому были рассмотрено несколько вариантов и выбран наиболее походя-

щий.

Один из способов подключения является через транзистор, но таким образом не уходит проблема занятых пинов, так же можно было подключить дозатор через еще одну версию ардуино, но тогда появляется проблема син-

хронизации и масштабности устройства. В результате было принято решение использовать мультиплексоры, для нажатия соответствующих кнопок.

- устройство, имеющее несколько сигнальных входов,

один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволя-

ет передавать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемо-

го входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляю-

щих сигналов. Что позволяет управлять большим количеством сигналов чем используется для управления.

Аналоговые и цифровые мультиплексоры значительно различаются по принципу работы. Первые электрически соединяют выбранный вход с выхо-

дом (при этом сопротивление между ними невелико - порядка еди-

ниц/десятков ом). Вторые же не образуют прямого электрического соедине-

ния между выбранным входом и выходом, а лишь «копируют» на выход ло-

гический уровень ('0' или '1') с выбранного входа. Аналоговые мультиплексо-

ры иногда называют ключами или коммутаторами.

Устройство, противоположное мультиплексору по своей функции,

называется демультиплексором. В случае применения аналоговых мульти-

плексоров (с применением ключей на полевых транзисторах) не существует различия между мультиплексором и демультиплексором; такие устройства могут называться коммутаторами.

Мультиплексор можно считать электронным ключом на несколько входом выходом, некоторые мультиплексоры могут управлять двумя разны-

ми устройствами, используя разные входы выходы.

Для подключения автоматизированного дозатора было использовано два мультиплексора. Для такого подключения необходимо соединить общий провод входа выхода. Для управления данным мультиплексором использу-

ется 3 провода, на которые необходимо подавать логические ноль и единицу.

В данном проекте использовался четырехканальный мультиплексор. В

дальнейшем предполагается подключить к мультиплексорам дополнитель-

ные устройства в виде магнитной мешалки и подогрева. На рисунке 13

изображены назначения каждого пина.

Исходя из схем видно, что для управления каждым мультиплексором используется три информационных ввода А0, В0, D0 и А1, В2, D3 соответ-

ственно. Под цифрой 1 подразумевается общий кабель, с которым и проис-

ходит взаимодействие остальных выходных каналов. Каждый выходной ка-

нал под соответствующими цифрами от двух до восьми подключаются к спе-

циальному входному шлейфу, который подключен к дозатору. В дальнейшем можно поменять каждые вывод, или убрать не используемые кнопки, что позволит подключить еще больше устройств для управления.

В дальнейшем была замечена особенность данного мультиплексора,

которая заключается в следующем: при отсутствии питания происходит нажатие на все подключённые кнопки. Таким образом, перед работой необ-

ходимо подключить платформу ардуино, а уже потом включить блок питания для дозатора. Если выполнить операцию наоборот, то это не грозит выходом из строя, какого либо оборудования, но возможны ошибки при выполнении команд, так как для выхода в рабочий режим дозатору потребуется больше времени.

Так как сам дозатор не имеет интерфейса подключения, необходимо было его вывести. Для этого потребовалось демонтировать имеющиеся кноп-

ки, припаять необходимые провода, и вывести в удобный разъем, в который удобно подключать информационные провода. Благодаря такому решению удобно подключать и отключать дозатор, а так же использовать его как один из стандартов вводов для других дозаторов. Так же некоторые из кнопок дублируются, благодаря чему появляется больший запас отказоустойчивости.

Каждый провод был подписан, и собран в один кабель, чтобы в дальнейшем исключить возможность ошибки. На рисунке 15 изображена схема выводов на химическом дозаторе.