Paralelní chapadlo na servo pro robotickou ruku

Malé chapadlo pro robotickou ruku, které běží na jednom servu MG90S. Servo otáčí kolem s 20 zuby, které otáčí stejným kolem opačným směrem, takže se obě čelisti otevírají a zavírají spolu. Každý prst visí na dvou stejně dlouhých táhlech (rovnoběžník), takže podložky zůstávají po celém zdvihu rovnoběžné, místo aby opisovaly oblouk. V animaci úchopu se kola odvalují v záběru a prsty se otevřou, sevřou předmět a znovu otevřou. Kontroly ukazují, že zuby zabírají ve správné rozteči, že se čelisti otevřou na nastavenou velikost a zavřou na 8 mm, aniž by se dotkly, že 2,0 kg cm serva dá asi 3 N na čelist na kostce 30 mm a že TPU podložky udrží malý dřevěný špalík s rezervou.

Paralelní chapadlo na servo: model pro 3D tisk, 57 × 139 × 38 mm
Building the model
Loading the 3D view
No adjustable sizes

Ask for the sizes you want to tweak, e.g. “make the width adjustable”.

Parametry ve výchozí velikosti

Změřeno na skutečném sestavení na tiskárně Bambu Lab A1 z pla / TPU. Každé číslo se živě aktualizuje, když posuneš posuvník nahoře.

Celkové rozměry
57 × 139 × 38 mm
Díly
11
Filament
38 g
Doba tisku
1 h 52 min
Podložky
1
Podpěry
Nejsou potřeba

Inženýrské kontroly

Názvy kontrol a parametrů pocházejí přímo z CAD enginu a jsou anglicky.

  • Gears mesh in phasecentre distance m(z1+z2)/2 = 25.00 mm, 20/20 teeth, module 1.25; overlap 0.000 / 0.000 mm3 at rest / turned 17 deg; contact ratio 1.45; backlash 0.21 mm at the pitch circle (0.1 mm flank gap each side)
  • No tooth undercut20 teeth at 1:1 (20 deg) vs 13 minimum
  • Teeth take the servo's stall torque3.2 MPa at the tooth root (Lewis, Y 0.322) for half of 0.196 N m through the mesh; PLA allows 16.7 (teeth printed flat, along the layers)
  • Jaws stay parallel (four-bar closes)frame pivots and finger pins both 31.4 mm apart, arm and idler both 31.7 mm: a parallelogram, so the finger only translates; idler end meets the finger pin within 0.0e+0 mm at 0/20/30/55 deg
  • Jaw rangeopens to 60 mm at 55 deg, closes to 8 mm at 0 deg with the fingers clear of each other and the frame (overlap 0.00 mm3); 55 deg of servo travel
  • Object fits between the open jaws15.0 mm each side round the 30 mm cube when open; the jaws meet it at 20.3 deg
  • Pads close square on the objectclosed pads touch the cube at x = +-15 mm (overlap 0.00 mm3), 29 mm of pad along it; links and frame clear; open, nothing touches it (0.00 mm3)
  • Grip holds the object3.3 N per jaw at stall (2.0 kg cm through 31.7 mm links at 20 deg); friction 3.3 N vs 0.56 N to hold a 19 g wooden cube at 3 g (a quick lift)
  • Pivot pinsM3 screws as pins: finger loads 10.7 N (arm) and 11.4 N (idler); bore pressure 0.76 MPa (keep under ~5 in PLA), screw shear 1.6 MPa
  • Arm root bending0.6 MPa at the 14 x 5 mm hub for 0.098 N m vs 16.7 along the layers
  • Jaw root bending2.9 MPa at the jaw root (grip x3 for a bump) vs 16.7
  • Horn screw drives the gearstall torque on the M2 horn screw 7.5 mm out: 26 N, 3.1 MPa bearing in the gear vs 16.7; the stock horn screw on the spline centres it
  • Servo seated and screwedMG90S tabs rest on the plate, 2x M2 self-tappers 27.8 mm apart; body passes a window 0.3 mm clear (overlap 0.00 mm3)
  • Pad retaineddovetail 2 mm deep, 1.0 mm undercut each side carries the object's weight; slides in from the tip against a closed back end
  • MG90S servo goes in23 poses along its path clear of every part.
  • 30 mm cube goes in40 poses along its path clear of every part.
  • driver: finger pin goes in20 poses along its path clear of every part.
  • driver: arm pin goes in20 poses along its path clear of every part.
  • driver: gear-right axle goes in20 poses along its path clear of every part.

Nastavitelné rozměry

ParametrVýchozíRozsah
Max jaw opening60 mm40–80 mm
Finger length36 mm24–56 mm
Object size30 mm15–50 mm
Held objectcube—
Pivot screwsM3—

Seznam dílů

DílKsRozměry (mm)FilamentČas
base142 × 77 × 2111 g21 min
gear-left127 × 27 × 62 g7 min
gear-right127 × 27 × 62 g7 min
arm-left123 × 41 × 82 g7 min
arm-right123 × 41 × 82 g7 min
idler-left120 × 39 × 61 g6 min
idler-right120 × 39 × 61 g6 min
finger-left111 × 77 × 326 g14 min
finger-right111 × 77 × 326 g14 min
pad-left14 × 29 × 333 g11 min
pad-right14 × 29 × 333 g11 min

Jak na to

  1. Nastav maximální rozevření čelistí a velikost předmětu pro věc, kterou chceš zvedat, pak vyber délku prstů.
  2. Vytiskni základnu, kola, ramena a vodicí táhla naplocho z PLA, prsty horní stranou dolů a dvě podložky z TPU.
  3. Vlož MG90S do základny a přišroubuj jeho ouška, přišroubuj páku pod levé kolo a nasaď ho na drážkování hřídele, pak namontuj kola, ramena, vodicí táhla a prsty čepovými šrouby.
  4. Zasuň podložky do drážek prstů od špičky, vycentruj servo a připevni základnu ke své ruce přes čtyři otvory M3.

Tipy pro tisk

  • Kola a táhla tiskni naplocho se 3 stěnami; než namontuješ ramena, zkontroluj, že se obě kola volně otáčejí spolu.
  • Podložky tiskni z TPU 95A nastojato na zadním konci, aby rybinový spoj a žebra vyšly čistě.
  • Čepové šrouby jen lehce dotáhni, neutahuj je natěsno: táhla by se měla houpat vlastní vahou.

Časté otázky

Bude fungovat se SG90 místo MG90S?

V této podobě ne. SG90 je nižší, takže jeho páka by seděla pod kolem. Deska, okno a výška kola jsou navržené pro MG90S a hodnoty úchopu počítají s jeho momentem.

Jak těžký předmět udrží?

Při zablokování stiskne asi 3 N na čelist na kostce 30 mm. S TPU podložkami to udrží malé lehké díly jako dřevěný špalík nebo vytištěnou testovací kostku. Na těžké nářadí není určené.

Potřebuju šrouby?

Ano: šrouby M3 (nebo M2,5 / M4 posuvníkem) slouží jako čepy kloubů, dva šrouby M2 drží servo a čtyři šrouby M3 s maticemi ho připevní k ruce.

Potřebuješ tvar, který v katalogu není? Popiš ho vlastními slovy pomocí textu na CAD

Comments

Podobné generátory

Planetové ozubené ložisko

Mechanika

Twist-zoom lens barrel

Mechanika

Kroužková zbroj print-in-place

Mechanika

Stolní rameno GoPro s kulovými klouby

Mechanika