Top 10 des bras robotiques open source pour les débutants

• Actionneurs – servo ou moteurs qui contrôlent le mouvement.
• Contrôleur – le cerveau du système, qui traite les données, contrôle les autres composants, etc…
• Effecteur final – l’outil fixé au bout du bras, appelé pince, caméra ou scalpel, selon le déroulement du projet.

• Disponibilité des fichiers open source (STL, code, schémas)
• Assemblage adapté aux débutants
• Pièces abordables

Pour garantir que ces projets sont vraiment adaptés aux débutants et pratiques pour l’apprentissage de la conception de bras robotiques, nous avons évalué chaque projet en fonction de critères spécifiques qui comptent le plus pour les nouveaux arrivants :

Par exemple:

3. Effecteur final – L’outil de travail
L’effecteur terminal est l’outil fixé à la pointe du bras robotique. Il peut s’agir d’une pince, d’une ventouse, d’un stylo, d’un outil de soudage ou de tout ce dont le bras a besoin pour effectuer une tâche.

4. Principes fondamentaux du servomoteur – Alimenter un mouvement de précision
Un bras robotique doté d’un servomoteur permet d’obtenir un positionnement précis grâce à ces dispositifs électromécaniques. Ils tournent selon des angles spécifiques en fonction des signaux qu’ils reçoivent. Un bras robotique doté d’un servomoteur permet d’obtenir un positionnement précis grâce à ces dispositifs électromécaniques.

Quelques points clés :

• Ils ne peuvent pivoter que dans une plage d’angle définie (comme 0-180°).
• Ils assurent un contrôle précis de la position.
• Leur couple détermine le poids que le bras peut soulever.
  Si vous avez du mal à comprendre le fonctionnement d’un servomoteur, notre tutoriel sur Comment contrôler un servomoteur à l’aide d’Arduino vous guidera étape par étape et rendra le concept beaucoup plus facile à suivre.

• Un bras à 2 axes ne peut se déplacer que dans deux directions.
• Un bras à 4 axes offre plus de portée et de polyvalence.
• Un bras à 6 axes offre des mouvements très fluides et complexes, similaires aux robots industriels.

• L’alimentation USB n’est pas suffisante
• Les servos ont besoin d’une alimentation séparée
• Le courant nominal (ampères) compte autant que la tension
• Une alimentation faible provoque des secousses, une surchauffe ou une panne du servo.

Une alimentation 5 V/5 A de qualité évite ces problèmes dans les conceptions de bras robotiques multi-servos.

• Arduino pour un simple choix et placement
• Raspberry Pi pour un contrôle avancé
• ESP32 pour le contrôle sans fil
• Choisir le bon contrôleur évite les limitations ultérieures.

Origine du projet : Imprimables – Modèle de bras robotique DIY.
Lien du fichier d’origine : https://www.printables.com/model/41837-diy-robot-arm

• Automatisation industrielle :
  Les bras robotisés sont largement utilisés dans les produits de soudage, de peinture, d’emballage et d’assemblage.
• Assistance Médicale et Chirurgicale :
  Ceux-ci faciliteront les procédures chirurgicales précises, la rééducation et la gestion de tâches médicales délicates qui nécessitent stabilité et précision.
• Automatisation du laboratoire :
  Les bras robotiques sont capables de gérer les tubes à essai, les échantillons et les tâches de laboratoire en boucle, ce qui contribue également à réduire les erreurs humaines.
• Impression et fabrication 3D :
  Les bras avancés sont utilisés dans la fabrication additive, pour imprimer avec précision des composants volumineux ou complexes.
• Agriculture:
  Ils aident au tri, à la plantation, à la récolte, réduisent le coût de la main-d’œuvre et améliorent l’efficacité globale.
• Opérations en environnement dangereux :
  Les bras robotiques peuvent effectuer des tâches dans des environnements dangereux, telles que la manipulation de produits chimiques, d’explosifs ou de matières radioactives, assurant ainsi la sécurité des humains.
• Éducation et recherche :
  Ce sont d’excellents outils pour apprendre la robotique, l’automatisation et la programmation, offrant une expérience pratique des applications du monde réel.
• Industrie alimentaire :
  Utilisé pour trier, emballer et manipuler des produits alimentaires dans des conditions hygiéniques, améliorant ainsi la vitesse et réduisant la contamination.

1. Tous ces projets de bras robotiques sont-ils open source ?
Oui, tous les projets répertoriés ici sont Open-Source et vous pouvez télécharger du code, des fichiers de conception 3D, etc., le tout gratuitement.

2. Ai-je besoin d’une solide expérience en robotique pour construire ces bras ?
Non. La plupart des projets sont conçus avec des débutants. Si vous suivez attentivement les étapes, vous pouvez également construire un bras robotique entièrement fonctionnel avec des connaissances de base en servos, en microcontrôleur et en mécanique simple.

3. Quels types de matériaux sont utilisés pour construire ces bras robotiques ?
De nombreux bras robotiques utilisent des pièces imprimées en 3D avec les servos. Certains bras utilisent des feuilles acryliques ou des supports prêts à l’emploi.

4 . Quels microcontrôleurs sont souvent utilisés dans ces projets ?
Les contrôleurs courants qui sont tous utilisés dans les bras robotiques ci-dessus sont Arduino UNO, Arduino Mega, ESP32, NodeMCU, STM32etc…

5. Combien de degrés de liberté ont ces bras robotiques ?
La plupart des armes de niveau débutant vont de 3 à 6 DOF. Plus de DOF signifie que le bras peut se déplacer plus librement, mais cela nécessite également plus de moteurs et de câblage.

6. Puis-je construire ces bras sans imprimante 3D ?
Oui. Certains projets utilisent des supports de servo en acrylique ou standard qui ne nécessitent aucune impression. Mais avoir accès à une imprimante 3D facilite la construction et vous permet de personnaliser les pièces.

7. De quels outils de base ai-je besoin pour assembler un bras robotique ?
Un jeu de tournevis, un petit fer à souder, et dans certains cas une imprimante 3D pour réaliser les modèles 3D. La plupart du temps, les bras robotiques répertoriés ne nécessitent aucun outil spécial.

Projets sur le bras robotique

Contrôle du bras robotique à l’aide du microcontrôleur PIC

Contrôlez un bras robotique multi-servo à l’aide du microcontrôleur PIC16F877A en générant des signaux PWM sur les broches GPIO, en lisant les entrées du potentiomètre et en pilotant des servos avec des interruptions de minuterie dans un projet pratique de systèmes embarqués.

Comment construire un bras robotique Arduino simple

Dans ce tutoriel, nous concevons un bras robotique Arduino Uno. Ce bras robotique peut être contrôlé par quatre potentiomètres qui y sont attachés, chacun étant utilisé pour contrôler un servomoteur.

Retrouvez l’histoire de Raspberry Pi dans cette vidéo :