Кран манипулятор своими руками

Как сделать самодельный кран в кузов грузовика своими руками

Кран-манипулятор — это силовая установка, монтируемая на подвижные платформы. Она поднимает и переносит тяжелые грузы за короткий промежуток времени. Такое оборудование можно сделать самостоятельно и установить самодельный кран в кузов грузовика.

Популярные модели

Краны-манипуляторы производятся в:

  • Японии.
  • Китае.
  • России.
  • Германии.
  • Италии.
  • Корее.

Выбрать модель силовой установки можно из таких торговых марок ведущих мировых производителей:

  • Atlas;
  • Amco Veba;
  • Effer;
  • Hiab;
  • Ferrari;
  • Fassi;
  • Palfinger epsilon;
  • Unik;
  • Isuzu;
  • Foton;
  • PM;
  • XCMG;
  • Атлант;
  • БАКМ;
  • Велмаш.

Установки Foton имеют показатель грузоподъемности 6 т, а их длина — больше 6 м. Foton Олли перевозит грузы и полезен в строительных работах.

Крановая установка Isuzu QL 1100 TMA является одной из новинок японской компании. Грузоподъемность — 5,5 т, длина около 6 м.

Кран-манипулятор Hiab 600EP5HiPro поднимает грузы до 16 т. Его можно использовать для перемещения крупно- и негабаритных грузов. Оснащен пультом для дистанционного управления. Данное устройство способно поднимать грузы, которые расположены возле его колес.

Мини-кран перемещает груз весом до 3 т. Популярные модели :

  • СОРОКИН 8.10.
  • АЕ&Т 1т Т62201.
  • АЕ&Т 1т Т62101.
  • СОРОКИН 8.6.
  • СОРОКИН8.2.
  • СОРОКИН 8.22.
  • СОРОКИН 8.3.

Подходящая крановая установка на Газель должна поднимать вес 800 кг. Это такие модели:

  • РМ 3622 СЕ, производитель — Италия, монтируется за кабиной;
  • Unik URA — 100, производитель — Япония, монтируется внутри бортовой платформы.

Газель с КМУ подходит для транспортировки крупногабаритных и легких грузов, а также для погрузочно-разгрузочных работ.

Как сделать и установить самому

Осуществить монтаж автокрана можно самостоятельно. Он устанавливается на транспортное средство. Для этого нужно снять кузов с шасси, чтобы поменять подрамник, т.к. заводская конструкция слаба и может треснуть. Подрамник надо сделать своими руками потому, что прикреплять крановую установку напрямую к раме запрещено.

Его можно сварить из наружного (18 мм) и внутреннего швеллеров. Планки сгибаются так, чтобы они повторяли форму рамы. Меньшая рейка вставляется в больший швеллер, чтобы образовался прямоугольник. К сваренной раме крепятся готовые швеллера. Между ними и базой ложится пожарный шланг для выравнивания плоскости планок и рамы.

Устанавливается на подрамник кран, в состав которого входят:

  • балка;
  • стрела;
  • опорные стойки;
  • специальные стремянки.

С помощью специальных стремянок закрепляется установка. Необходимо в стремянки вдеть распорки, изготовить которые можно так:

  1. Отрезок трубы диаметром немного больше сечения стремянки и длиной в половину высоты рамы приваривается к пластине, толщина которой 7-10 мм. Меньшая сторона прямоугольной пластины — 7-9 см, большая должна плотно заходить внутрь рамы.
  2. Потом стремянки сильно затянуть.

Чтобы силовая установка не перемещалась, необходимо приварить к подрамнику базы уголки.

После установки кузова нужно оставить зазор 15-20 см между кузовом и автокраном. Еще надо подсоединить гидравлический насос для функционирования манипулятора.

Возможна установка крана также и на трактор. Например, на Беларус 80.1 можно установить ИНМАН ИМ-16.

Манипулятор на прицеп своими руками: как сделать и установить

  1. Когда и кому может пригодиться
  2. Сборка конструкции своими руками
  3. Подготовка прицепа
  4. Фаркоп под квадрат: подробнее об американском варианте конструкции
  5. Подъемное устройство
  6. Обзор прицепов пчеловодов для легковых автомобилей

Здравствуйте, дорогие друзья! Сегодня мы поговорим про достаточно необычное, но для многих полезное и необходимое решение. Это манипулятор своими руками, который можно установить на обычный прицеп.

Кто-то подобные конструкции устанавливает на ГАЗ 53 непосредственно на кузов, либо же на ЗИЛ и на Газель. Другие же используют простые легковые прицепы , совершенствуя их конструкции и расширяя эксплуатационные возможности.

Каким именно будет манипулятор, решать вам. Это может быть гидравлический или ручной с механическим приводом, фактически зависящем от ваших усилий. Это вопрос к тому, какую конкретно лебедку вы купите для реализации поставленной цели.

Когда и кому может пригодиться

Прежде чем рассказать о том, как делается и устанавливается самодельный кран-манипулятор на прицеп легковой машины, стоит затронуть тему необходимости такой конструкции. Соглашусь, что далеко не всем и не всегда он может пригодиться.

Наличие крана-манипулятора на легковом прицепе расширяет его функциональные возможности, увеличивает эксплуатационные характеристики. Если вам приходится регулярно перевозить какие-то тяжелые предметы, при этом отсутствует самосвальный механизм на прицепе, можно воспользоваться подъемным краном. Обладая определенными параметрами грузоподъемности, он даст возможность поднимать на борт и спускать с него грузы разного типа. Актуально для строителей, ремонтников, дачников и просто хозяйственников.

Фактически это альтернатива для ручной лебедки на прицепе. Но только кран обладает более широкой сферой применения. Этот вопрос стоит рассмотреть на конкретных примерах.

Возможности прицепа с краном во многом зависят от того, какая грузоподъемность самого автоприцепа и непосредственно созданного своими руками крана. Некоторые модели способны поднять две тонны, но если платформа прицепа на такой груз не рассчитана, могут возникнуть проблемы при эксплуатации и перевозках.

Что же касается непосредственной сферы применения, то тут можно выделить несколько примеров.

Если вы установите на свой автоприцеп кран-манипулятор, то сможете использовать его:

  • для леса;
  • для поднятия бочек;
  • погрузки стройматериалов;
  • работы с крупногабаритными предметами;
  • переноса груза с места на место в небольшом радиусе;
  • поднятия грузов на высоту;
  • транспортировки досок и бревен;
  • загрузки лодки;
  • перевозки мототехники;
  • сельскохозяйственных работ;
  • в строительных целях и пр.

Вариантов на самом деле много. Они лишь ограничены задачами, которые стоят перед вами, и эксплуатационными характеристиками созданного прицепа с краном-манипулятором.

Сборка конструкции своими руками

Чтобы после первого же применения стрела не деформировалась и не потребовалось разобрать всю конструкцию, к вопросу самостоятельного изготовления нужно подойти максимально ответственно.

Фактически работа подразумевает выполнение 2 этапов.

  • Подготовка прицепа. Для начала придется подготовить сам прицеп. Ведь установить кран непосредственно на платформу, особенно когда пол выполнен из фанеры, не получится. Кран займет полезное пространство и не обеспечит нужную эффективность. Потому лучше делать узел за пределами бортов или грузовой платформы. Подготовив площадку для крана, далее наступит следующий этап;
  • Изготовление крана и его установка. Собрать кран можно из подручных материалов, но лучше использовать качественные компоненты с нужными параметрами прочности и устойчивости к износу в ходе эксплуатации. Об этом расскажу чуть позже.

Теперь по каждому этапу пройдемся отдельно.

Скажу сразу, что это лишь пример, который вы можете использовать в качестве основы или повторять его с абсолютной точностью. У всех разные прицепы и различные возможности, как и задачи, стоящие перед подобной конструкцией.

Подготовка прицепа

Никто не запрещает вам использовать готовые чертежи из сети. Только предварительно убедитесь, что они правильные, выполнены грамотно и соответствуют реальным характеристикам получаемого крана. Плюс не забывайте, что в некоторых случаях правильнее и проще установить лебедку для прицепа , а не монтировать самодельный манипулятор.

Возможно, кому-то потребуется дополнительно люлька, либо стрела увеличенного размера. Все индивидуально, но в качестве примера одну конструкцию описать стоит. Подкрепить полученные знания всегда можно с помощью фото и видео инструкций, представленных в сети.

Перед тем как сделать сам кран, займемся подготовкой автоприцепа. Суть подготовительных мероприятий заключается в следующем:

Фаркоп под квадрат: подробнее об американском варианте конструкции

  • подготовить материалы для изготовления конструкции;
  • сделать выдвижные подставки из профильной трубы и металлических пластин;
  • тем самым автоприцеп будет более устойчивым;
  • на основе профильной трубы выполнить прямоугольную раму для монтажа самого крана;
  • прикрепить ее к перекладине подрамника;
  • внутри одной из труб подставки зафиксировать выдвижную ножку;
  • с помощью листового металла вырезать площадку требуемого размера;
  • приварить к листу металла отрезок трубы;
  • ребрами жесткости дополнительно соединить трубу с площадкой под кран.
Читайте также  Кран като 50 т технические характеристики

Что касается материалов, то профильную трубу лучше брать с сечением около 50×50 мм. Листовой металл не должен быть по толщине менее 5 мм. Отрезок трубы для основания под кран берется в районе 90 мм в диаметре. Длина произвольная, но не менее 300 мм.

Подъемное устройство

Теперь у вас в распоряжении есть прицеп, на котором присутствует специальная подставка и основание для будущего крана-манипулятора. Где именно и с какой стороны делать площадку, решайте сами. Тут есть разные варианты.

Что же касается подъемного устройства, то здесь работа предусматривает выполнение следующих операций:

Обзор прицепов пчеловодов для легковых автомобилей

  • из трубы диаметров около 80 мм делается стойка;
  • с одного конца стойки параллельно фиксируются две металлические пластины;
  • ко второму концу приваривается основание, подготовленное на прицепе;
  • внутри основания можно засыпать шарики от подшипников, смазав их маслом;
  • тем самым стойка будет свободно вращаться во время работы;
  • между пластиками стойки монтируется стрела с помощью болтового соединения;
  • стрелу можно сделать из труб с сечением 60×60 и 50×50 мм;
  • чтобы стрела регулировалась по наклону и вылету, в трубах и пластинах необходимо высверлить отверстия;
  • в них вставляются стороны;
  • к стреле далее вваривается ручная лебедка.

Подобный кран теперь осталось только болтами закрепить на прицепе. Сварным методом соединять манипулятор с прицепом не стоит, поскольку вряд ли сотрудники ГИБДД похвалят вас за выезд на дорогу общего пользования с подобным самодельным творением.

Это лишь пример того, как можно собственными силами превратить обычный прицеп в более функциональное прицепное транспортное средство. Далее выбор за вами.

Делитесь своими мыслями и идеями на этот счет. Если знаете, как усовершенствовать конструкцию, жду ваших комментариев.

Подписывайтесь, оставляйте отзывы, задавайте актуальные вопросы и рассказывайте о нас своим друзьям!

Как сделать самодельный кран в кузов грузовика своими руками — освещаем по полочкам

Кран-манипулятор — это силовая установка, монтируемая на подвижные платформы. Она поднимает и переносит тяжелые грузы за короткий промежуток времени. Такое оборудование можно сделать самостоятельно и установить самодельный кран в кузов грузовика.

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Технические характеристики результата

Будет рассматриваться образец с параметрами длины/высоты/ширины соответственно 228/380/160 миллиметров. Вес сделанной, будет составлять примерно 1 килограмм. Для управления используется проводной дистанционный пульт. Ориентировочное время сборки при наличии опыта — около 6-8 часов. Если его нет, то могут уйти дни, недели, а при попустительстве и месяцы, чтобы была собрана рука-манипулятор. Своими руками и одному в таких случаях стоит делать разве что для своего собственного интереса. Для движения составляющих используются коллекторные моторы. Приложив достаточно усилий, можно сделать прибор, который будет поворачиваться на 360 градусов. Также для удобства работы, кроме стандартного инструментария вроде паяльника и припоя, необходимо запастись:

  1. Удлинёнными плоскогубцами.
  2. Боковыми кусачками.
  3. Крестовой отверткой.
  4. 4-мя батарейками типа D.

Пульт дистанционного управления можно реализовать, используя кнопки и микроконтроллер. При желании сделать дистанционное беспроводное управление элемент контроля действий понадобится и в руке-манипуляторе. В качестве дополнений необходимы будут только устройства (конденсаторы, резисторы, транзисторы), которые позволят стабилизировать схему и передавать по ней в нужные моменты времени ток необходимой величины.

Мелкие детали

Для регуляции количества оборотов можно использовать переходные колесики. Они позволят сделать движение руки-манипулятора плавными.

Также необходимо позаботится о том, чтобы провода не усложняли её движения. Оптимальным будет проложить их внутри конструкции. Можно сделать всё и извне, такой подход сэкономит время, но потенциально может привести к сложностям в перемещении отдельных узлов или всего устройства. А теперь: как сделать манипулятор?

Сборка в общих чертах

Теперь приступаем непосредственно к созданию руки-манипулятора. Начинаем с основания. Необходимо обеспечить возможность поворота устройства во все стороны. Хорошим решением будет его размещение на дисковой платформе, которая приводится во вращение с помощью одного мотора. Чтобы она могла вращаться в обе стороны, существует два варианта:

  1. Установка двух двигателей. Каждый из них будет отвечать за поворот в конкретную сторону. Когда один работает, второй пребывает в состоянии покоя.
  2. Установка одного двигателя со схемой, которая сможет заставить его крутится в обе стороны.

Какой из предложенных вариантов выбрать, зависит исключительно от вас. Далее делается основная конструкция. Для комфорта работы необходимо два «сустава». Прикреплённый к платформе должен уметь наклоняться в разные стороны, что решается с помощью двигателей, размещённых в его основании. Ещё один или пару следует разместить в месте локтевого изгиба, чтобы часть захвата можно было перемещать по горизонтальной и вертикальной линии системы координат. Далее, при желании получить максимальные возможности, можно установить ещё двигатель в месте запястья. Далее наиболее необходимое, без чего не представляется рука-манипулятор. Своими руками предстоит сделать само устройство захвата. Тут существует множество вариантов реализации. Можно дать наводку по двум самым популярным:

  1. Используется только два пальца, которые одновременно сжимают и разжимают объект захвата. Является самой простой реализацией, которая, правда, обычно не может похвастаться значительной грузоподъёмностью.
  2. Создаётся прототип человеческой руки. Тут для всех пальцев может использоваться один двигатель, с помощью которого будет осуществляться сгиб/разгиб. Но можно сделать и конструкцию сложней. Так, можно к каждому пальцу подсоединить по двигателю и управлять ими отдельно.

Далее остаётся сделать пульт, с помощью которого будет оказываться влияние на отдельные двигатели и темпы их работы. И можно приступать к экспериментам, используя робот-манипулятор, своими руками сделанный.

Популярные модели

Краны-манипуляторы производятся в:

  • Японии.
  • Китае.
  • России.
  • Германии.
  • Италии.
  • Корее.

Выбрать модель силовой установки можно из таких торговых марок ведущих мировых производителей:

  • Atlas;
  • Amco Veba;
  • Effer;
  • Hiab;
  • Ferrari;
  • Fassi;
  • Palfinger epsilon;
  • Unik;
  • Isuzu;
  • Foton;
  • XCMG;
  • Атлант;
  • БАКМ;
  • Велмаш.

Установки Foton имеют показатель грузоподъемности 6 т, а их длина — больше 6 м. Foton Олли перевозит грузы и полезен в строительных работах.

Крановая установка Isuzu QL 1100 TMA является одной из новинок японской компании. Грузоподъемность — 5,5 т, длина около 6 м.

Кран-манипулятор Hiab 600EP5HiPro поднимает грузы до 16 т. Его можно использовать для перемещения крупно- и негабаритных грузов. Оснащен пультом для дистанционного управления. Данное устройство способно поднимать грузы, которые расположены возле его колес.

Мини-кран перемещает груз весом до 3 т. Популярные модели:

  • СОРОКИН 8.10.
  • АЕ&Т 1т Т62201.
  • АЕ&Т 1т Т62101.
  • СОРОКИН 8.6.
  • СОРОКИН8.2.
  • СОРОКИН 8.22.
  • СОРОКИН 8.3.

Подходящая крановая установка на Газель должна поднимать вес 800 кг. Это такие модели:

  • РМ 3622 СЕ, производитель — Италия, монтируется за кабиной;
  • Unik URA — 100, производитель — Япония, монтируется внутри бортовой платформы.

Газель с КМУ подходит для транспортировки крупногабаритных и легких грузов, а также для погрузочно-разгрузочных работ.

Как сделать и установить самому

Осуществить монтаж автокрана можно самостоятельно. Он устанавливается на транспортное средство. Для этого нужно снять кузов с шасси, чтобы поменять подрамник, т.к. заводская конструкция слаба и может треснуть. Подрамник надо сделать своими руками потому, что прикреплять крановую установку напрямую к раме запрещено.

Его можно сварить из наружного (18 мм) и внутреннего швеллеров. Планки сгибаются так, чтобы они повторяли форму рамы. Меньшая рейка вставляется в больший швеллер, чтобы образовался прямоугольник. К сваренной раме крепятся готовые швеллера. Между ними и базой ложится пожарный шланг для выравнивания плоскости планок и рамы.

Читайте также  Как сделать кран балку в гараже?

Устанавливается на подрамник кран, в состав которого входят:

  • балка;
  • стрела;
  • опорные стойки;
  • специальные стремянки.

С помощью специальных стремянок закрепляется установка. Необходимо в стремянки вдеть распорки, изготовить которые можно так.

Когда появилось множество вариантов КМУ, монтируемых на шасси грузовиков Газель, владельцы данных авто стали думать, как поставить этот мобильный кран на свое транспортное средство. Ведь в итоге можно получить самую популярную спецтехнику. может иметь грузоподъемность от 1 до 11 тонн.

Основа крепления КМУ к раме авто – это подрамник. Его и надо будет сделать своими руками. Прикреплять манипулятор напрямую к раме запрещено.

В первую очередь вам надо будет сдвинуть кузов машины назад. Так за ее кабиной появится свободное место для установки автокрана. Лучшее решение – вообще снять кузов с шасси, потому как надо будет поменять подрамник. Это нужно сделать по двум причинам:

  • заводская конструкция слишком слабая, ибо сделана из тонкого металла, и может треснуть;
  • стандартная Газель имеет слишком короткую базу, для установки КМУ ее надо удлинить.

Делаем игрушку гидравлический манипулятор из картона

Здравствуйте уважаемые любители самоделок! Решил порадовать племянника и собрать ему достаточно интересную игрушку. Заодно и Вам рассказать. Пример работы манипулятора Вы можете посмотреть на видео ниже, так же, в нём я постарался максимально подробно показать процесс сборки:

И так, нам понадобится: картон, 8 шприцов,трубочки от капельницы, пару кусков проволоки, деревянные линейки либо палочки от мороженого, 16 хомутиков, супер-клей, термопистолет и зубочистки, или так называемые деревянные шпажки.

Я изготавливал *на глаз* и все размеры брал из головы. Поэтому Вы так же можете изготовить любых размеров.
Для тех, кто заинтересуется изготовлением, сделал сделал чертёж с размерами моих деталей.

Соединяем детали №1, №2 и №3 между собой с помощью зубочисток и четырёх деталей №9. Расстояние между ними должно быть такое, что бы свободно помещался шприц. Проклеиваем соединения супер-клеем.


Склеиваем детали №4 между собой. И приклеиваем к ним собранную ранее конструкцию:


Берём шприцы ( я взял 12мл), сверлим в каждом из нём отверстие как на скриншоте. И зажимаем на семи из них, по два хомутика


Прикрепляем с помощью зубочисток первые два шприца как показано на фото:

Берём детали №6, №7, №9 и №13, пару кусков проволоки. И изготавливаем вот такой захват:

На соединительную зубочистку между деталями №1 и №2 зацепляем 2 хомутика и зажимаем шприц. Приклеиваем захват к деталям №1. :В отверстие шприца вставляем окончания проволоки идущие от захвата, и загибаем



Берём деталь №5, вставляем в отверстие зубочистку, проклеиваем и устанавливаем наш манипулятор, через отверстие в детали №4. Фиксируем, проклеиваем.


Далее склеиваем между собой три детали №10 и приклеиваем к ним две половинки линейки или две палочки от мороженого. Приклеиваем это сбоку детали №4. Соединяем с одним шприцом. Это будет поворотный механизм.



Соединяем между собой детали №11 по три штуки и приклеиваем к ним сверху и снизу кусочки линейки ( в моём случае). Таким методом делаем четыре рычага. Далее на деталь №8 приклеиваются детали №10, склеенные по три. Между ними так же приклеиваются кусочки линейки с отверстиями. В отверстия вставляется палочка и устанавливаются рычаги. Затем приклеиваются детали №12 и скобы.

Устанавливаются шприцы. В шприцы я набрал воды разведённой с краской, что бы было проще ориентироваться какой рычаг, каким узлом управляет. Всё проклеивается.

Ну вот и всё, готово! Всем спасибо за внимание и хорошего настроения!

Самодельнный кран-манипулятор. Страница 2 из 3

Вопросы задавать можно только после регистрации. Войдите или зарегистрируйтесь, пожалуйста.

Если интересно, сфотографирую.

Очень интересно. Хочу оборудовать старенький камаз не очень сложным и не очень дорогим манипулятором.

Очень интересно. Хочу оборудовать старенький камаз не очень сложным и не очень дорогим манипулятором.

Вот такой механизм.

Добрый день. Спасибо за фото, такой манипулятор меня вполне-бы устроил, но к сожалению воинских частей поблизости нет и контактов с военными тоже. Самодельный наверное строить не возьмусь, буду искать. Вам по доброму завидую, Удачи.

Отмечусь тема интересная

Видел похожий,загорелся,но не продовали.Самодельный будет сложновато сделать.

Видел похожий,загорелся,но не продовали.Самодельный будет сложновато сделать.

Еще один подобный продают. На камазе стоит. Но чуть поменьше и, соответственно, вылет и грузоподьемность поменее будут.

Отмечусь.

хоть бы фото накидали а то умрет тема

Ну вот, вполне живая вещь. Грубовато, но видимо вполне работоспособно.
Это где такой продавали?

Однако рукодельный в Чите народ!
У нас даже подобного, ничего так и не сваяли, не выложили.

А подробней можно фото что и как

Доброго времени суток! Недавно на металлоприемке раздобыл какой вот телескопический кран-манипулятор

правда, гидроцилиндры сняли за день до меня, но цилиндры — не великая проблема, а, вот, как быть с поворотным механизмом,

восстановить имеющийся (выточить червяк) и соединять его с гидромотором?
Или, может быть, кто что-нибудь предложит?

мы не боимся трудностей — мы их создаем

Однако рукодельный в Чите народ!
У нас даже подобного, ничего так и не сваяли, не выложили.

почему только в чите. народ везде рукодельный.вот только наткнулся на эту тему и для затравки покажу свое детище

покажу свое детище

Какая грузоподъемность?

покажу свое детище

Какая грузоподъемность?

специально не мерил но самый большой квадратный 4м пасынок от деревянного столба берет

Привет всем ! Неужели я нашел единомышленников! Давно хочу сообразить такую вещь. Только использовать навеску трактора! Подскажите кто что знает ! В наследство достался Т-40АМ , Т-16, и старый грейферный погрузчик Для шассика!

Вот так можно сделать, очень выручает

Привет! У нас примерно такой только целиндр ставим вместо центрального винта, а главное гп пока не поднимет перед!







вот доделал мозг

Однако рукодельный в Чите народ!
У нас даже подобного, ничего так и не сваяли, не выложили.

почему только в чите. народ везде рукодельный.вот только наткнулся на эту тему и для затравки покажу свое детище

А поболе фоток нет.

Мы начинаем уважать людей еще больше, после того как попробуем делать их работу.

Однако рукодельный в Чите народ!
У нас даже подобного, ничего так и не сваяли, не выложили.

почему только в чите. народ везде рукодельный.вот только наткнулся на эту тему и для затравки покажу свое детище

А поболе фоток нет.

что именно интересует. можно сфоткать уже оттаил

что именно интересует. можно сфоткать уже оттаил

А вообще, это ПГ02 или что то другое.

Мы начинаем уважать людей еще больше, после того как попробуем делать их работу.

что именно интересует. можно сфоткать уже оттаил

А вообще, это ПГ02 или что то другое.

с т16 грейфер переделанный

хотел бы сделать не большой манипулятор

вот такой примерно вам надо только размеры поболее

а себе к т-25 вот подглядел ,поворотный механизм непонятно как сделан

Дешевый и полнофункциональный робот-манипулятор своими руками

Сразу оговоримся, что совсем дешево делать не будем, т.к. не хочется убивать нервные клетки, делая доморощенные энкодеры для моторчиков + хочется упростить создание 3D модели, которая нужна для управления через ROS (ссылка на готовую модель – ниже в статье).

Читайте также  Обучение на крановщика башенного крана

На момент написания статьи ориентировочная конечная стоимость изделия составляет

70 000 руб. Если у вас есть 3D принтер, то можно смело вычесть из нее 20 000 руб. Если принтера нет, то его появление станет приятным бонусом. Все расходы я буду описывать исходя из того, что у нас нет ничего, кроме денег.

Как выглядит результат:

Также нужно отметить, что для программирования руки нам понадобится компьютер с установленными ОС Linux (я использую Ubuntu 18.04) и фреймворком ROS (я использую Melodic).

Может возникнуть вопрос «почему 70К рублей – это дешево?»

Отвечаю. Изначально я не хотел заморачиваться с созданием роборуки и думал просто купить что-нибудь простенькое, но достаточно функциональное в сборе.

Что являлось для меня критериями функциональности и минимальной допустимой простотой (т.е. почему НЕ подойдут манипуляторы с алиэкспресса) – можно обсудить в комментариях, чтобы не грузить тех, кому это очевидно и/или не интересно.

Конкурентные решения на рынке

Опишу, однако, кратко примеры того, что я рассматривал на рынке:

1) top3dshop.ru/robots/manipulators/dobot-magician-basic.html
176 000 руб. DOBOT можно купить не только в этом магазине, но обычно он стоит еще больше. Наверняка есть шанс найти его где-нибудь дешевле, но все равно это будет сильно дороже, чем 70 000 руб.

2) robotbaza.ru/product/robot-manipulyator-widowx-robotic-arm-mark-ii
280 000 руб. Еще дороже. Вообще, манипуляторы от TossenRobotics прямо у производителя стоят супервменяемых денег. Вот только доставку в Россию (а я-то именно тут) из их магазина не заказать.

Забегая немного вперед скажу, что делать мы будем копию робо-руки PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark II, которая производится именно компанией TossenRobotics.

Итого, видим, что 70 000 руб – это совсем не так дорого.

Что же нам нужно купить?

Все цены привожу на момент написания статьи (июль 2020 года):

1) 6 моторчиков DYNAMIXEL AX-12A

Я покупал по цене 7200 руб за 1 штуку, но, кажется, можно найти и за 6000 при большом желании. Будем считать, что вам не повезет и вы тоже купите за 7200.
Суммарная стоимость: 43 200 руб

Подойдет любой простенький, можно уложиться в 20 000 руб.

3) Arduino Uno + Power Shield

4) Опционально (но я очень рекомендую): Лабораторный источник питания

Сборка

Отлично! Мы закупили все, что нам нужно (вероятно, дольше всего ждали доставки моторчиков, мне их везли больше месяца).

1) Напечатаем детали для манипулятора на 3D принтере.

Качаем STL файлы отсюда

2) Собираем воедино с моторчиками. Проблем со сборкой быть не должно, но если они вдруг появятся, можно воспользоваться вот этой инструкцией

Делаем 3D модель

Класс! Рука у нас есть, но ведь ей же нужно как-то управлять. Хочется максимально использовать достижения человечества, поэтому установим себе ROS.

Для того, чтобы полноценно работать с манипулятором в ROS – нужно сделать его URDF модель. Она будет нам необходима для того, чтобы управлять робо-рукой с помощью пакета MoveIT!
На момент написания статьи последняя стабильная сборка доступна для Melodic/Ubuntu 18.04, чем и объясняется мой выбор версии системы и фреймворка в начале статьи.

Построение URDF модели – довольно трудоемкая (и, на мой взгляд, самая скучная) часть данного проекта. Нужно немного допилить напильником stl модели компонентов и соединить их воедино в XML-образном файле, вручную подбирая правильные коэффициенты смещения деталей друг относительно друга.

Кто хочет – может проделать работу самостоятельно, всем остальным поберегу нервы и просто дам ссылку на свой готовый файл:

В данной модели пока нет захватывающего устройства, однако, до того момента, чтобы захватывать предметы в реальном мире нам еще далеко. Для остальных задач этой модели более чем достаточно.

Выглядит модель вот так:

Из полученного URDF файла мы сделаем конфиг MoveIT!, который позволит нам моделировать движения манипулятора и отправлять управляющие команды на реальную робо-руку.

Для создания конфига есть отличный туториал (ссылка)

Тут я могу опять сэкономить время и предоставить свой конфиг. Лежит он вот тут:

Можно скачать конфиг с гитхаба и запустить следующей командой:

Примерно так можно будет управлять нашей реальной робо-рукой через rviz, когда мы подключим ее к ROS:

А что с реальной рукой?

Переместимся из мира 3D моделей в суровую реальность. У нас есть собранный ранее манипулятор. Хотелось бы его как-то подвигать. Сделаем это с помощью Arduino UNO и Power Shield.

Подключим первый моторчик манипулятора (который снизу) к Power Shield’у и блоку питания следующим образом:

Да, data pin моторчика мы соединим сразу с 3 и 4 выводом Arduino. Пытливый читатель мануала Dynamixel (вот он) сразу заметит, что связь с внешним миром у моторчика организована по Half Duplex Asynchronous Serial Communication, а это означает, что data pin используется сразу и для получения команд и для ответа.

По умолчанию, на аппаратном уровне Arduino умеет работать только с Full Duplex UART. Эту проблему можно обойти, используя Soft Serial библиотеку, что мы и сделаем. Именно использование Half Duplex режима объясняет подключение data pin мотора к 3 и 4 выводам шилда одновременно.

Помимо полудуплексного обмена работа с Dynamixel через Arduino имеет еще пару занимательных моментов, которые могут быть не совсем очевидны с самого начала. Сведем их все воедино.

Как подвигать наш манипулятор?

1) Сначала скачаем нужную библиотеку. Она называется ardyno и ее можно получить через Arduino Library Manager, либо тут (ссылка)

2) По умолчанию Dynamixel AX-12A хотят работать с baud rate = 1000000. Однако Software Serial Interface не потянет такую скорость, поэтому baud rate стоит снизить до 57600. Таким образом, начало файла с вашей программой будет выглядеть примерно вот так:

3) Все наши моторчики соединены друг с другом последовательно. Значит, чтобы обращаться к каждому из них — нужно знать его ID? Это действительно так, объект DynamixelMotor при инициализации получает два параметра: interface (одинаков для всех, его мы задали в предыдущем пункте) и id (должен быть у всех разный, иначе поведение будет у манипулятора весьма странное)

Id каждому моторчику придется задать вручную. Кажется, что будучи соединенными последовательно, они могли бы и сами рассчитаться по номерам от 1 до 6, но этого не предусмотрено. Поэтому нужно каждый моторчик отдельно подключить к Arduino (отключив от остальных) и выполнить следующую программу:

Изначально все моторчики имеют именно поэтому мы и указываем вверху

NEW_ID для каждого моторчика нужно заменить на число от 1 до 6 (да, ок, первый моторчик можно не трогать). Нумеруем их в порядке от нижнего к верхнему.

Ура! у нас есть полноценный манипулятор, который мы можем двигать, а также имеется 3D модель к нему. Можно брать ROS и программировать любые крутые штуки. Но это уже рассказ для отдельной статьи (и не одной). Данное же повествование подошло к концу, спасибо за внимание!

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: