Metropolian Virtuoso-robottikäden elektroniikkasuunnittelu ja ohjelmointi
Pudas, Timo (2015)
Pudas, Timo
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2015
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201502112134
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201502112134
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön aiheena on Metropolian Virtuoso-robottikäden elektroniikkasuunnittelu ja ohjelmointi. Kyseessä on pienikokoinen ja monipuolinen robottikäsi, jota pystytään ohjaamaan sekä USB- että Ethernet-väylien kautta.
Tavoitteena oli saada aikaiseksi mahdollisimman edullinen, alle tuhannen euron hintainen robottikäsi käyttämällä 3D-printattuja osia sekä edullisia moottoreita ja komponentteja. Työn toteutukseen käytettiin Arduino Mega 2560 R3 -kehitysalustaa, Ethernet-shieldiä, sekä itse suunniteltua piirilevyä, joka sisältää moottorinohjaimia DC-moottoreita varten, jänniteregulaattorin, liitännät kehitysalustalle ja moottoreille sekä tarvittavat alasvetovastukset. Moottoreina käytettiin sekä servo- että DC-moottoreita.
Robottikäden ohjelma kirjoitettiin Arduino IDE -ohjelmointiympäristöllä. Ethernet-kommunikaation testaamista varten kirjoitettiin Processing-kielinen apuohjelma, jolla voitiin lähettää robottikädelle komentoja UDP-paketteina.
Työn tuloksena valmistui toimiva ohjelmoinnin opetukseen soveltuva robottikäden prototyyppi. Hintatavoitteeseen päästiin, mutta edullisten moottoreiden ja komponenttien käytöstä syntynyt säästö syntyi toimintatarkkuuden kustannuksella. Sitä voidaan parantaa tulevaisuudessa lisäämällä robottikäden anturointia.
Tavoitteena oli saada aikaiseksi mahdollisimman edullinen, alle tuhannen euron hintainen robottikäsi käyttämällä 3D-printattuja osia sekä edullisia moottoreita ja komponentteja. Työn toteutukseen käytettiin Arduino Mega 2560 R3 -kehitysalustaa, Ethernet-shieldiä, sekä itse suunniteltua piirilevyä, joka sisältää moottorinohjaimia DC-moottoreita varten, jänniteregulaattorin, liitännät kehitysalustalle ja moottoreille sekä tarvittavat alasvetovastukset. Moottoreina käytettiin sekä servo- että DC-moottoreita.
Robottikäden ohjelma kirjoitettiin Arduino IDE -ohjelmointiympäristöllä. Ethernet-kommunikaation testaamista varten kirjoitettiin Processing-kielinen apuohjelma, jolla voitiin lähettää robottikädelle komentoja UDP-paketteina.
Työn tuloksena valmistui toimiva ohjelmoinnin opetukseen soveltuva robottikäden prototyyppi. Hintatavoitteeseen päästiin, mutta edullisten moottoreiden ja komponenttien käytöstä syntynyt säästö syntyi toimintatarkkuuden kustannuksella. Sitä voidaan parantaa tulevaisuudessa lisäämällä robottikäden anturointia.