SIMP, czyli Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich uhonorowało najciekawsze prace inżynierskie i magisterskie studentów Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej. Konkurencja w 2020 roku była niezwykle zacięta, ale mimo to Damianowi Lickindorfowi udało się zdobyć niezwykle prestiżową nagrodę specjalną przyznawaną przez SIMP za stworzenie ramienia robota przemysłowego, którego większość części została wydrukowana przy użyciu drukarki 3D. Dzisiaj przyjrzymy się nieco bliżej konstrukcji Atlasa.

Przemysłowy robot DIY, który dorównuje swoimi parametrami profesjonalnym konstrukcjom

Atlas, czyli robot Damiana Lickindorfa, dzięki któremu uzyskał on tytuł inżynierski na Wydziale Mechanicznym PWR, zrodził się jako hobbystyczny projekt. Jego twórca, widząc ogromne zainteresowanie robotami przemysłowymi, chciał się przekonać, czy możliwe jest skonstruowanie urządzenia o podobnych parametrach, używając tylko domowych metod oraz ogólnodostępnych narzędzi i materiałów:

KR AGILUS, profesjonalny robot przemysłowy kosztujący ponad 100 000 PLN

„Takie roboty są szeroko wykorzystywane w przemyśle, ale ich zakup wiąże się z dużymi kosztami. To wydatek co najmniej 50 tys. zł, a za niektóre trzeba zapłacić nawet powyżej 100 tys. zł. Postanowiłem sprawdzić, ile mi się uda osiągnąć „domowymi metodami”. Mój robot nie jest lepszy od konstrukcji dostarczanych przez firmy działające na rynku, ale został wykonany kosztem kilkunastokrotnie mniejszym. Jest za to wybitny na tle innych robotów stworzonych podobnymi metodami – głównie z wykorzystaniem druku 3D.” – powiedział na łamach portalu PWR Damian Lickindorf.

Pełen zakres pracy Atlasa

Ostatecznie efekt końcowy przeszedł nawet najśmielsze oczekiwania twórcy – robot, którego zdecydowana większość części została wydrukowana na domowej klasy drukarce 3D, posiada maksymalny udźwig dochodzący do 7 kg. Co więcej, uzyskuje przy tym powtarzalność swojego ruchu wynoszącą około 0,3 mm, co jest wynikiem nieosiągalnym do tej pory dla podobnych robotów domowej produkcji.

Pomysłowa konstrukcja Atlasa

Do stworzenia robota Damian użył 8 enkoderów obrotowych, 5 reduktorów cykloidalnych, 2 serwomotory BLDC ODrives oraz 4 silniki krokowe. Szczególnie imponujące jest sterowanie ramieniem Atlasa, które odbywa się przy pomocy mikrokontrolerów Teensy 3.2 połączonych magistralą CAN. Jak tłumaczy Damian, wszystkie elementy sterujące zostały umieszczone bezpośrednio w robocie, co minimalizuje zakłócenia elektroniczne i znacząco redukuje liczbę przewodów biegnącą przez Atlasa:

„Zazwyczaj całe sterowanie zamyka się w pudełku i stawia obok robota. Wymusza to wówczas prowadzenie mnóstwa przewodów przez całego robota i powoduje problemy z zakłóceniami elektrycznymi. Rozwiązanie, na które zdecydowałem się w „Atlasie”, jest montowaniem mikrokontrolerów sterujących poszczególnymi osiami na robocie – tuż przy napędach tych osi. Pozwala to uniknąć takich problemów.”

Wszystkie osoby zainteresowane twórczością Damiana odsyłamy na jego instagram, kanał YouTube oraz profil na portalu hackaday.io. Jednocześnie w imieniu Materialination gratulujemy Damianowi oraz jego promotorowi, panu dr. hab. inż. Jackowi Reinerowi zdobycia nagrody SIMP i życzymy kolejnych sukcesów w przyszłości!