Controladora USB Brazo Robotico OWI-535

[Gargantua]

Las Novedades,  archivos,  explicacion mas a fondo y actualizaciones http://sos-robots.com/Tarjeta_H6.html

*Introduccion:

Siempre me ha interesado la robotica y pues como nunca tuve la oportunidad de tomar cursos de robotica tuve un aprendizaje autodidacta mediante el internet.

Este es el primer proyecto 100% mio, ya que yo cree todo el diseño de la placa desde 0, los programas estan basados en easyHID, para el control, espero que les sea de utilidad, saludos y suerte.

*Un poco de Historia de como surgio el proyecto:

Bueno desde hace tiempo empeze en el mundo de la robotica armando robots BEAM y despues pase a los micros con los basic stamp, hace poco inicie con los pics de microchip y de ahi he ido

aprendiendo poco a poco, pero pues siempre armando proyectos que encuentro en internet, pero en diciembre del 2008 me regalaron de navidad un brazo robotico muy sencillo que se manejaba

por control alambrico y la verdad es que no tenia mucho de especial, asi que mi hermano me dijo aver haslo automatico y yo bueno empeze a trabajar en un encillo circuito para controlar por USB

los 5 motores del brazo usando mi programa favorito el VB6, asi que puse manos a la obra y este es el resultado.

*Proyecto:

El proyecto es una placa USB de control de motores DC, mediante el pic 18F4550 y varios L298N.  Realmente el circuito es muy sencillo usa la alimentacion del usb para la placa y la alimentacion

original del brazo para los motores, calro que este circuito puede usarse para manejar cualquier tipo de motores para otros proyectos.

El brazo

El firmware es una simple modificacion del easyhid de microcode studio (Picbasic)

El Software PC es un programa en VB6 que detecta las pulsaciones del teclado y manda las ordenes al pic.


*Fotos:






Lista de materiales:

1.- (1) PIC18F4550
2.- (1) Capacitor 47uF
3.- (1) Cristal 4 Mhz
4.- (1) Resistencia 220 ohms (Calquier valor vale solo es el pullup para el reset)
5.- (3) L298N
6.- (1) Tira 40 Pines Macho
7.- (1) Tira 40 Pines Hembra
8.- (1) Terminal chica de 2 bornes para voltaje
9.- (1) Plug USB
10.- (1) Base para circuito integrado de 40 pines

Extras:
Cables.

*Observaciones:

hay varios jumpers que unir,  estos estan dibujados en la ultima capa del circuito(capa verde), en la capa verde represente las uniones que se tendran que hacer con cables entre varios puntos del circuito. ( todas las uniones son 1 a 1 quiere decir nunca se cruzan uans con otras van de un puno a otro sin juntarse)

*Como conectar a la placa el brazo?
En el arcivo de Express PBC estan nombrados los motores y como se deven conectar Ejemplo en el puesto M1 se conecta el codo con la polaridad Negro - Azul.

M1 - Codo -  Negro/Azul
M2 - Muñeca - Azul/ Negro
M3 - Base -  Negro/ Naranja
M4 - Hombro - Negro/ Naranja
M5 - Mano -  Negro/Amarillo
M6 es auxiliar No se usa

*Como funciona el programa de VB6?

Primero corre el exe y aparecera un ventana de programa en blanco, eso quiere decir que el programa inicio, despues conetala placa al usb del pc y devera aparecer en la ventana del programa

conexion. con esto estas listo.

*Como mover el brazo?

Para mover el brazo asegurate de tener seleccionada la ventana del programa( que este arriva de las demas) y despues usa las felchas del teclado para mover

Tomar en cuenta lo siguiente:

De abajo a arriba los motores son:

Base
Hombro
Codo
Muñeca
Pinza

Combinaciones:

Izquierda                  ----> Base a la izquierda
Derecha                   ---->  Base a la Derecha
Arriba                       ---->  Hombro hacia abajo
Abajo                       ---->  Hombro hacia Arriba

Shift + Izquierda    ---->   Codo hacia abajo
Shift + Derecha     ---->   Codo hacia Arriba
Shift + Arriba         ---->   Muñeca hacia Arriba
Shift + Abajo          ---->   Muñeca hacia Abajo

A                              ----> Abrir Pinza
S                              ----> Cerrar Pinza


Hay algo imporante a tener en cuenta cuando preciones por ejemplo Shift + Izqueirda No debes dejar de precionar shift hasta despues que sueltes el izquierdo sino el programa no interpretara el

alto y el motor seguria hasta que sueltes shift + izquierda.

*Exlicaciones de como fuenciona la placa:

Primero el firmware al conectarse a USB queda a la espera de 2 series de 8 bits, cada 2 bits manejan un motor ("01" Gira a un lado, "10" gira al otro) , pero como la placa se limita a 6 motores; en

la serie 2 los primeros 4 bits siempre seran 0.

Ejemplo:

Serie 1: 0101 0101 Esto es igual a: "M4 M3" "M2 M1"
Serie 2: 0000 0101 Esto es igual a: "00 00"  "M5 M6" ( en esta serie los 4bits del principio siempre seran 0)

Esto quiere decir que La serie1 Activa el portB del pic y la serie 2 el portD

PortB.7 = M4
PortB.6 = M4
PortB.5 = M3
PortB.4 = M3
PortB.3 = M2
PortB.2 = M2
PortB.1 = M1
PortB.0 = M1

PortD.7
PortD.6
PortD.5
PortD.4
PortD.3 = M5
PortD.2 = M5
PortD.1 = M6
PortD.0 = M6

Entonces el programade VB6 lo que hace es detectar la pulsacion de las teclas y enviar las 2 cadesnas poniendo un "1" donde quiere que se mueva cada motor y como escanea todas las teclas

antes de enviar puedes mover todos los motores a la vez o combianrlos como mejor te convenga.

Teclas en VB6:

Keycode #37 = Izquierda
Keycode #38 = Arriba
Keycode #39 = Derecha
Keycode #40 = Abajo

vbKeyA = A
vbKeyS = S

*Planes a futuro:

A futuro pienso implementar un programa para implementar rutinas repetibles como un brazo robotico industrial.

Otra seria un enlaze inalambrico entre la pc y el brazo.

Implementacion de sensores (encoders) para aplicar sienmatica inversa al programa.

Sensores de precion en la tenaza.

Agregar 1 grado de libertad mas. (muñeca Izq-Der)

Creacion de un brazo mas grande con motores mas potentes

Bueno espero que les sirva y lo disfruten, cualquier duda o comentario aganlo saber en este tema, saludos y suerte.

[AKENAFAB]

Bienvenido compa!


Felicitaciones y gracia spor compartir !

ADemás note que eres de México  xD.

Lo del brazo industrial si que esta weno , es un rollo muy padre.

Saludos!

[jfh900]

Gargantua enhorabuena por tu trabajo, y animo, con la edad que tienes puedes llegar muy lejos.

Un saludo

[migsantiago]

Te felicito por tu trabajo, y a tu hermano por motivarte a hacerlo.

Sigue echándole ganas a tu autoaprendizaje, verás que te abrirá puertas en donde sea.

P.D. Los links de los thumbnails no funcionan.

[Gargantua]

Muchas gracias y que bueno que les aya gustado, mas tarde subire unas mejores fotos tomadas con una buena camara saludos

[Nocturno]

Felicidades por tu proyecto, Alan, y muchas gracias por compartirlo con nosotros.

[Algec]

ENhorabuena, mis felicitaciones, y gracias por compartir, si todos hiciesemos esto el foro seria lo que debe ser, aun mejor.

[Gargantua]

Hola Posteo para Avisar que entre ayer y hoy Termine el modo Secuencial, no es el mas avazado pero cumple su funcion por ahora, bueno,  Este modo funciona de la sigunete manera:

*MODO AUTOMATICO:

La controladora Recive 255 Bytes de Informacion 128 Bytes de Acciones Y 128 De Duracion de las mimas en un arreglo de Accion(1)-Duracion(1)-Accion(2)-Duracion(2)...Accion(128)-Duracion(128)
Y los almacena en su EEPROM interna para despues reproducir la secuencia en orden en un loop infinito.

Las acciones estan numeradas como:

# 1 Girar Base a la Derecha   ("00000001")
# 2 Girar Base a la Izquierda ("00000010")
# 3 Mover Hombro Atras        ("00000011")
# 4 Mover Hombro Adelante  ("00000100")
# 5 Mover Codo Atras             ("00000101")
# 6 Mover Codo Adelante       ("00000110")
# 7 Mover Muñeca Adelante  ("00000111")
# 8 Mover Muñeca Atras        ("00001000")
# 9 Abrir Pinza                          ("00001001")
# 10 Cerrar Pinza                     ("00001010")

Esto quiere decir que puede hacer hasta 128 acciones con una duracion maxima de 255 segundos cada una.

Aqui dejo una foto del programa secuenciador y los archivos.

*FOTOS:



*IMPORTANTE: Mientras hacia pruebas me di cuenta que la placa controladora, no se podria programar por ISCP porque la resistencia pull-up dava un error de voltaje, asi que modifique el ciruito y agrege un jumper, para selecionar modo de programacion ISCP o Correr el programa.


*Ahora quedan Pendientes:

1.- Estilizar los programas y hacer una nueva placa definitiva, estetica, con boton para reproducir secuencias almacenadas y con puentes H encapsulado DIP.
2.- Comunicacion Inlambrica por RF o Wifi.
3.- Sensores Encoder Para cinematica inversa.
4.- Sensores Precion en tenaza.
5.- Agregar un grado de libertad mas.
6.- Crear una nueva verciond e la placa con puentes H de alto poder y espacio para su disipador.
7.- Crear un brazo mas grande cn mejores motores.

[Gargantua]

Hola este mensaje es para informar que ya logre un nuevo programa compatible con el firmware2 de la controladora que maneja el Brazo con cualquier joystick compatible con windows.


*USO Joystick:

Con el programa para Joystick Es muy facil solo corre el programa conecten el Joystick Minimo de 4 botones y conecten el brazo.

El brazo se movera a los lados , adelante y atras usando el joystick.
Si se preciona el boton 1 y adelante o atras, se movera la muñeca.
SI se Preciona el boton 2 y adelante o atras, se movera el codo.
Si se preciona 3 se abre la pinza.
Si se preciona 4 se cierra la pinza.

*VIDEO:

Saludos.

[Gargantua]

Hola a todos de nuevo, Ya esta Lista Casi lista la vercion 3 de la controladora, Que incluye nuevas mejoras, como:

*Puerto ISCP.
*LED Inidicadr de encendido.
*Alimentacion externa para la electronica librandose de la pc (Actualemnte tiene que provenir de un fuente regulada de 5 volts).
*habilita todas las E/S del pic.

*Fotos:



La verdad es que cuando la estava soldando me di cuenta que podria mejorarla, asi que ya ando trabajando en la vercion 4 que por el momento incluira:

*Un regulador para la alimentacion Externa NO USB.

[AKENAFAB]

Que bien lo estas controlando!

Saludos!

[luisjairo03]

Hola,

Te felicito por tan grandioso trabajo.

He estado siguiendo todo este proceso por el que has pasado y me parece muy interesante.

Y posiblemente me puedas ayudar.

Soy de Colombia, terminando ultimo semestre de Electromedicia, estoy trabajando en el proyecto final, algo mas bien sencillo, resulta que mi pensar era hacer un brazo mecanico enfocado en salud, como por decir una protesis, pero desde el principio siempre tuve dificultad, ya que la parte mecanica no la sabia, entonces encontre el OWI-535 y lo compre, para poder implementarlo con el mismo, pero sigo teniendo dificultad, ya que la idea era trabajarlo con PICS, y lo que se nos enseño fue muy limitado. Obviamente a penas encontre tu trabajo decidi intetar hacerlo, pero hay algunas dficultades por algunas dudas.

Nose si habria la posibilidad de que me ayudaras, te lo agradeceria bastante.

Tengo dudas como: cuando llegue a trabajar con los PICS, tenia entendido que al quemarlo solo se hacia con un archivo, veo que en tu trabajo hay varios archivos, nose si es que todos se queman en el PIC, o es que se quema solo uno, cual se de estos se quema o queman en el PIC?.

Que lenguaje de programacion utilizaste para el programa del PC?

baje el programa para poder ver el circuito a montar hay unos puntos que quedan libres, para que son?

en fin, realmente soy nuevo en este foro, de igual cualquier cosa mi correo es luisjairo03@gmail.com

Te agradezco tu atencion y colaboracion.

[Gargantua]

Hola, Claro para eso estamos en el foro.

1.- El archivo qeu se quema al pic esta en la carpeta "Firmware PIC HEX" y tiene por nombre: "GUSB3.hex"
2.- El firmware esta escrito en Pic Basic Pro
3.- Los puntos libres son para posibles expanciones del pic, como sensores, leds, etc.
4.- En la placa, la capa roja son las conexiones de cobre, la capa verde son conexiones que tendras que hacer con cables (estas conexiones son punto a punto NO SE CRUZAN NUNCA Ojo con esto).

5.- cualuier cosa no dudes en preguntar por aqui o por msn.

saludos y suerte.

[Gargantua]

Hola a todos por algun motivo se borraron los archivos del servidor de filefront, asi que decidi subir un nuevo zip con todos los archivos:

Circuito, Hex, Archivos PBP, Manual, Automatico, Joystick. Disfruten.

*Archivos: (Rcuerden que nesesitan tener easy HID instalado o pic basic pro para que funcione.)

http://postdownload.filefront.com/13801236//e44187d2130bcbb4dc2892964db9671dfccb6d71eacd2c6c74f85c61d522aedcfe82373d4905615f

[omarsh]

Tu trabajo esta genial
Soy un súper principiante y el otro día vi el brazo en la tienda y me justo pero considere que sería genial que se pudiera conectar a la PC pero no tengo mi idea de que se necesitaba.

Pero tú ya lo resolviste y mejoraste.

Me puedes ayudar por lo pronto voy a conseguir los componentes, en la lista que publicaste en el Instructivo. Es todo o con las actualizaciones hay que comprar algo más?

Espero no tengas inconveniente en ayudarme a replicar tu Brazo.

Omar