Construction d'un bras robotisé

Je suis très nouveau dans la conception robotique et je dois déterminer de quelles pièces j'ai besoin pour assembler une articulation de bras. L'articulation contiendra une poulie de courroie de distribution qu'un moteur à distance tournera, un avant-bras que la poulie tournera et une pièce de bras supérieur qui sera en fait deux bras parallèles qui saisiront la poulie en haut et en bas afin de renforcer. la poulie du couple hors axe de la courroie de distribution.

Je suis un peu perdu quant à la façon de monter tous ces éléments ensemble. Je voudrais monter l'avant-bras directement sur la poulie, puis les deux bras parallèles (comprenant le bras supérieur) prennent en sandwich le haut de la poulie et la partie inférieure de l'avant-bras. Ce serait attaché à l'aide d'une table tournante. Avez-vous des idées sur la façon dont un arbre y serait monté? Ou comment attacher la poulie aux bras eux-mêmes?

Tout type de direction ou de liens serait grandement apprécié, je ne connais même pas les noms des pièces que je rechercherais.

Dans ce modèle d'art ASCII, les lignes pointillées (-) sont les bras. Le bras de gauche est l'avant-bras et les deux bras de droite sont les deux parties parallèles du bras supérieur. Les étoiles sont la ceinture et les barres (||) sont les poulies au coude | E | et épaule | S |.

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              |E|***********|S|
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Je pense à monter la poulie sur le bras gauche directement (une bague?) Puis à utiliser des platines pour monter la poulie sur le bras supérieur et une autre table tournante pour monter le bras gauche sur le bras inférieur.

Voici une photo du design pour vous aider à visualiser:

Cela ressemble beaucoup à une simplification de la conception d'un robot SCARA traditionnel .

Il s'agit d'une conception simple et agréable dans laquelle les axes porteurs sont tous bien horizontaux, ce qui signifie que ces axes se comportent de manière similaire quel que soit le poids de la charge. Le seul inconvénient de cette conception est que certaines positions ne sont accessibles qu'à partir d'une configuration pour gauchers, certaines ne sont accessibles qu'à partir d'une configuration pour droitiers et certaines sont accessibles à partir de l'une ou l'autre (ce qui peut causer des problèmes avec le contrôle de niveau supérieur).

La nomenclature normale pour ces articulations est que le haut du bras est entre l'axe des épaules et le coude, c'est donc ce que j'appellerai ces articulations ci-dessous.

Si vous voulez que la poulie coudée tourne le bras inférieur, vous devez utiliser un arbre fixe ou un arbre d'entraînement:

• Avec un arbre d'entraînement, vous boulonnez la poulie et le bras inférieur à l'arbre et placez l'arbre dans des roulements à l'extrémité des bras supérieurs. Le couple est transmis de la courroie au bras inférieur via l'arbre d'entraînement.
  • Cette route est plus facile, car la poulie et le bras sont probablement conçus pour cela.
• Avec un arbre fixe, vous boulonnez l'arbre de manière rigide entre les bras supérieurs, montez le bras inférieur et la poulie sur des roulements, puis fixez la poulie au bras inférieur directement.
  • Cette conception pourrait permettre au bras d'être beaucoup plus rigide, ce qui pourrait être un problème si vous vous inquiétez de la force de votre bras.

L'articulation de l'épaule a des options similaires, mais est compliquée par le fait que vous devez non seulement transmettre le couple au bras inférieur, mais vous devez également tourner le bras supérieur également. Vous avez maintenant plusieurs options:

• Utilisez l'arbre d'épaule comme arbre d'entraînement, fixez-le aux deux moitiés du bras supérieur et utilisez la rotation de l'arbre pour entraîner le bras supérieur, puis utilisez un mécanisme d'arbre fixe pour entraîner la poulie du bras inférieur (ce joint supplémentaire tournera librement sur l'arbre d'entraînement du bras supérieur).
  • C'est probablement l'option la plus simple.
• Utilisez l'arbre d'épaule comme arbre d'entraînement, mais fixez-le à la poulie du bras inférieur et utilisez la rotation de l'arbre pour entraîner le bras inférieur, puis utilisez un mécanisme d'arbre fixe pour monter et entraîner le bras supérieur.
  • Le problème avec cette option est qu'à moins que vous ajoutiez un mécanisme d'épaulement d'arbre fixe pour les deux moitiés du bras supérieur, vous pouvez finir par tordre le bras lorsque vous appliquez un couple à la moitié mais pas à l'autre, un problème qui est encore plus probable si vous avez opté pour un mécanisme de coude d'arbre d'entraînement.
• Fixez la tige d'épaule à la base et utilisez un mécanisme de tige fixe pour entraîner les bras supérieur et inférieur.
  • Encore une fois, cela pourrait vous donner un robot légèrement plus puissant dans l'ensemble, mais a le même problème en ce qui concerne la conduite des deux moitiés du bras supérieur.

C'est cette complexité supplémentaire qui explique pourquoi un seul bras supérieur plus résistant pourrait être préférable à l'augmentation de la force du bras supérieur en doublant deux bras plus légers qui peuvent se déplacer (légèrement) indépendamment l'un de l'autre.

Une autre alternative pour supprimer la nécessité de transmettre le couple du coude à travers l'axe de l'épaule est de monter le moteur du bras inférieur sur le bras supérieur . Ainsi, vous pouvez traiter les bras supérieurs et inférieurs comme des systèmes mécaniquement indépendants, et votre décision de conception pour l'un n'aura pas de ramifications pour l'autre.