Используемый материал для разработки робота-манипулятора

Основной каркас конструкции выполнен из металлического конструктора, на который установлены три электромотора от игрушечных автомобилей, которые тоже крепятся при помощи. частей конструктора.

Редуктора выполнены из частей старых магнитофонов.

Подгон и установка частей производились при помощи: электродрели, натфеля, паяльника, супер-клея и прочих подручных материалов.

Этапы сборки робота-манипулятора в виде крана

• 1. Собираем неподвижное основание платформы. Для этого используем две большие панели, которые закреплены между собою панелью размерами меньше.
• 2. Собираем и устанавливаем поворотную платформу, которая. состоит из двух небольших панелей, двух планок и двух угольников.
• 3. Собираем и устанавливаем стрелу с подвижной кареткой, используя при этом: четыре небольших угольника,. две планки, две больших скобы.
• 4. Устанавливаем редуктора, протягиваем нити для подъема и опускания груза. Передвижение каретки: вперед, назад.

Изучение функциональных возможностей микросхемы L293D

Для управления двигателями робота необходимо устройство, которое бы преобразовывало управляющие сигналы малой мощности в токи, достаточные для управления моторами. Такое устройство называют драйвером двигателей Существует достаточно много самых различных схем для управления электродвигателями. Они различаются как мощностью, так и элементной базой, на основе которой они выполнены.

Остановимся на самом простом драйвере управления двигателями, выполненном в виде полностью готовой к работе микросхемы. Эта микросхема называется L293D и является одной из самых распространенных микросхем, предназначенных для этой цели.

L293D содержит сразу два драйвера для управления электродвигателями небольшой мощности (четыре независимых канала, объединенных в две пары). Имеет две пары входов для управляющих сигналов и две пары выходов для подключения электромоторов. Кроме того, у L293D есть два входа для включения каждого из драйверов. Эти входы используются для управления скоростью вращения электромоторов с помощью широтно-модулированного сигнала (ШИМ).

L293D обеспечивает разделение электропитания для микросхемы и для управляемых ею двигателей, что позволяет подключить электродвигатели с большим напряжением питания, чем у микросхемы. Разделение электропитания микросхем и электродвигателей может быть также необходимо для уменьшения помех, вызванных бросками напряжения, связанными с работой моторов.

Принцип работы каждого из драйверов, входящих в состав микросхемы, идентичен, поэтому рассмотрим принцип работы одного из них.

К выходам OUTPUT1 и OUTPUT2 подключим электромотор MOTOR1.

На вход ENABLE1, включающий драйвер, подадим сигнал (соединим с положительным полюсом источника питания +5V). Если при этом на входы INPUT1 и INPUT2 не подаются сигналы, то мотор вращаться не будет.

Если вход INPUT1 соединить с положительным полюсом источника питания, а вход INPUT2 — с отрицательным, то мотор начнет вращаться.

Теперь попробуем соединить вход INPUT1 с отрицательным полюсом источника питания, а вход INPUT2 — с положительным. Мотор начнет вращаться в другую сторону.

Попробуем подать сигналы одного уровня сразу на оба управляющих входа INPUT1 и INPUT2 (соединить оба входа с положительным полюсом источника питания или с отрицательным) — мотор вращаться не будет.

Если мы уберем сигнал с входа ENABLE1, то при любых вариантах наличия сигналов на входах INPUT1 и INPUT2 мотор вращаться не будет.

• — Входы ENABLE1 и ENABLE2 отвечают за включение каждого из драйверов, входящих в состав микросхемы.
• — Входы INPUT1 и INPUT2 управляют двигателем, подключенным к выходам OUTPUT1 и OUTPUT2.
• — Входы INPUT3 и INPUT4 управляют двигателем, подключенным к выходам OUTPUT3 и OUTPUT4.
• — Контакт Vs соединяют с положительным полюсом источника электропитания двигателей или просто с положительным полюсом питания, если питание схемы и двигателей единое. Проще говоря, этот контакт отвечает за питание электродвигателей.
• — Контакт Vss соединяют с положительным полюсом источника питания. Этот контакт обеспечивает питание самой микросхемы.
• — Четыре контакта GND соединяют с «землей» (общим проводом или отрицательным полюсом источника питания). Кроме того, с помощью этих контактов обычно обеспечивают теплоотвод от микросхемы, поэтому их лучше всего распаивать на достаточно широкую контактную площадку.

Характеристики микросхемы L293D.

• — напряжение питания двигателей (Vs) — 4,5…36V
• — напряжение питания микросхемы (Vss) — 5V
• — допустимый ток нагрузки — 600mA (на каждый канал)
• — пиковый (максимальный) ток на выходе — 1,2A (на каждый канал)
• — логический «0» входного напряжения — до 1,5V
• — логическая «1» входного напряжения — 2,3…7V
• — скорость переключений до 5 kHz.
• — защита от перегрева. 93D