Здравствуйте! Сегодня мы рассказываем о небольшом настольном многофункциональном роботе манипуляторе DoBot Magician, предназначенном для образования — знакомства с робототехникой, ЧПУ и аддитивными технологиями, основами программирования.

Видео

Небольшой видеообзор даст первое представление об этой роборуке. Подробнее — далее в статье.

DoBot Magician

Характеристики

• Осей: 4
• Загрузка: 500г
• Дальность действия манипулятора: 320мм
• Точность: 0,2 мм
• Соединение: USB / Wi-Fi / Bluetooth
• Питание от сети: 100-240В, 50/60 Гц
• Выход блока питания: 12В/7A
• Потребление максимальное, Ватт: 60
• Рабочие температуры, °C: -10 — +60
• Вес робота без насадок, кг: 3,4
• Вес стандартного набора в упаковке, кг: 7,2
• Вес образовательного набора в упак., кг: 8
• Диаметр подставки: 158мм
• Материалы: Алюминиевый сплав 6061, ABS
• Форм-фактор: Настольный
• 3D-принтер: принт макс., мм: 150 ? 150 ? 150; материал печати: PLA; разрешение: 0,1мм
• Лазер: мощность: 0,5Вт; длина волны: 405нм; напряжение: 12В; TTL trigger ( With PWM Driver )
• Держатель пера: диаметр инструмента: 10мм
• Вакуумная присоска: диаметр: 20мм, давление -35 кПа
• Захват: пневматический, раскрытие до 27,5мм, сила: 8 Ньютонов
• Цена: 106 120 рублей

Уникальный миниробот имеет открытую аппаратно-программную платформу — он оснащен 13 портами ввода-вывода и может работать с двумя десятками языков программирования.

Благодаря комплекту насадок DOBOT Magician может перемещать объекты, выполнять гравировку лазером и 3D-печать, чертить и рисовать.

Распаковка

Робот приходит в такой коробке:



Внутри еще одна.



А в ней, в транспортировочной пене, коробочки поменьше.

Комплектация

DoBot Magician поставляется в двух вариантах комплектации: Базовый и Образовательный. У нас на обзоре Образовательный набор, базовый отличается от него лишь отсутствием модулей Bluetooth и Wi-Fi, джойстика, лазера и очков для работы с ним.

В комплект поставки образовательного робота манипулятора Dobot Magician входят: механический захват, вакуумная присоска, комплект для 3D-печати, лазер, держатель для ручки. Производитель постоянно расширяет ассортимент доступных насадок и аксессуаров, возможен предварительный заказ слайдера, миниатюрного конвейера и модуля компьютерного зрения. В ближайших планах DoBot — выпуск насадки для фрезерования.

Подробнее:

Сам манипулятор, который имеет слоты подключения периферии на втором сочленении и на задней стенке базы робота. Манипулятор приводится в движение тремя шаговыми двигателями, которые оснащены датчиками обратной связи и редукторами.



Серводвигатель, который выступает в роли четвертой оси робота. На нем можно закрепить вакуумный или механический захват.



Захваты приводятся в движение воздушной помпой.



В качестве рабочего инструмента можно установить лазерную головку. В комплекте, для защиты зрения пользователя, есть специальные очки.



Есть держатель пера, для написания текста или рисования, в него можно установить авторучку, лайнер или карандаш диаметром до 10мм.



Набор для 3D-печати: блок экструдера, подставка под катушку пластика, катушка PLA, тефлоновая трубка, стекло и малярный скотч. Скотч служит для закрепления стекла на столе.



Управлять манипулятором можно не только с компьютера, но и дистанционно, с помощью джойстика подключенного по Bluetooth. Кабель USB нужен для зарядки аккумулятора в джойстике.



Модули Bluetooth и Wi-Fi.



Устройство для автоматической калибровки, запасные винты и шестигранники.



Блок питания, кабель USB для соединения с ПК.



Краткая инструкция.

ПО

Для управления манипулятором надо установить драйвер и программу DoBot Studio, которые можно скачать с официального сайта.

Magician совместим со многими актуальными аппаратными и программными средствами, которые широко используются в робототехнике. Например, заявлена поддержка программной платформы ROS (Robot Operating System) и микроконтроллеров Arduino.

Так выглядит основной экран Dobot Studio.



В основном окне мы видим выбор режимов работы робота, справа располагается панель управления манипулятором, чуть выше находится меню настроек, кнопка экстренной остановки и кнопка «Home», а посередине окно выбора инструмента.

Софт DoBot Studio допускает управление несколькими роботами одновременно. По сути, прямо на столе можно создать имитацию сборочной линии, этому также способствует совокупность технических параметров, среди которых приемлемая повторяемость.

Управление

DoBot Magician гибок в управлении — программировать роборуку и управлять ею в режиме реального времени можно с помощью компьютера, смартфона или планшета. В качестве канала связи используется как Wi-Fi или Bluetooth, так и проводное USB-соединение. Робот может распознавать голосовые команды и жесты.

Режимы программирования

Основным режимом является «Обучение и повторение».



В этом режиме можно создавать управляющие программы, которые робот сможет выполнять единожды или циклично. Обучать робота можно двумя способами:

1.: На втором сочленении располагается кнопка, при нажатии на которую с двигателей снимается ток удержания и, благодаря этому, появляется возможность свободно перемещать манипулятор вручную. После перемещения инструмента и отпускания кнопки, координаты запишутся в таблицу.

2.: Переместить инструмент в нужное положение можно и с помощью панели управления, которая расположена в правой части экрана. Двигать можно как линейно, по осям, так и каждое сочленение поочередно. После перемещения, соответствующая координата сохраняется путем нажатия кнопки “+ Point”.

После записи всех координат и настройки способов движения, нажатием кнопки Play, мы запустим выполнение управляющей программы.



Управляющую программу можно загрузить в память манипулятора, чтобы он выполнял работу в режиме офлайн.



Для отладки существует кнопка Step Run, позволяющая запустить программу пошагово, чтобы убедиться в правильности движения.

Два следующих режима, «Блочное программирование» и «Скрипт», созданы для более глубокого изучения программирования и робототехники. В них возможно создание гораздо более сложных алгоритмов поведения, добавление условий выполнения различных сценариев.

Для начинающих, которые еще плохо знакомы с языками программирования, отлично подойдет режим Блочного программирования. Вместо запоминания сложных синтаксических форм и обозначений здесь используются блоки обозначающие условия, циклы, функции, математические преобразования. Тело программы выстраивается путем вставки одних блоков в другие.



Для продвинутых пользователей существует режим «Скрипты», где они смогут использовать весь потенциал этого робота, используя язык программирования Python.

Режимы работы

Для того, чтобы оценить максимально возможную область перемещения инструмента “живьем”, можно воспользоваться функцией управления манипулятором с помощью «мыши».



Следующий режим — «Рисование». В качестве инструмента на манипулятор, в специальный подпружиненный держатель, устанавливается ручка.



Можно создать надпись, вставить рисунок из встроенной библиотеки или добавить собственный.



Контуры воспроизводятся с высокой точностью.





Лазерный гравер. С помощью лазера можно выжигать или гравировать изображения.



Из настроек доступны «Диапазон оттенков серого», минимальная и максимальная мощность, в общих настройках можно отрегулировать скорость и ускорение.



Обработке поддаются многие материалы, такие как дерево, кожа, бумага, картон, акрил.





3D-печать. Для того, чтобы перейти к подготовке файла для печати, потребуется загрузка новой прошивки. При нажатии на кнопку “3D-печать” в главном меню, программа сама предложит изменить прошивку, вам просто нужно дождаться окончания загрузки и установки.



После этого откроется довольно привычное многим 3D-печатникам окно программы Repitier Host.

Здесь мы вбиваем параметры принтера, подгружаем профили печати и можно приступать к слайсингу.



Представленные ниже детали печатались на скорости всего 4 мм/с, поэтому печать заняла около 14 часов. Это стандартное значение скорости, взятое из родного профиля. Для облегчения веса экструдера, двигатель подачи пластика вынесен отдельно на платформу держателя катушки. Из-за этого приходится сокращать или вовсе убирать ретракты в настройках слайсера.



Вот так происходит печать.



К сожалению, из-за специфики строения аппарата, манипулятор имеет значительный люфт на инструменте. Это не мешает точному позиционированию при малых значениях ускорений и при использовании вакуумного или механического захвата. При использовании лазерного модуля и хотэнда, которые имеют немалый вес, этот люфт становится заметен.

Режим ручного управления. Управляя роботом с помощью джойстика, можно совершенствовать свои навыки в управлении подобным устройством и просто весело проводить время.



Если требуется более глубокое понимание принципов работы роботов манипуляторов и их сфер применения, то, с помощью второго DoBot, конвейера, инфракрасного и цветового датчика можно собрать небольшую производственную линию.



Для их синхронизации и запуска потребуется подключить оба робота к одному компьютеру и открыть два окна Dobot Studio, в которые загружаются исполняемые программы, которые скачиваются с сайта производителя, для каждого отдельного робота. Перед первым запуском систему нужно откалибровать, для этого в программе есть специальные переменные, которые можно изменять.



Правый манипулятор, по заданному алгоритму и с заданной периодичностью, выкладывает кубики на конвейерную ленту, а левый манипулятор регистрирует наличие кубика на ленте (с помощью инфракрасного датчика), определяет его цвет (с помощью цветового датчика) и помещает кубик в соответствующую стопку.

Назначение

Пример применения DoBot компанией Volkswagen.

DoBot Magician отлично подойдет для обучения детей. Учебный процесс с его участием может начинаться с простейшей игровой формы, благодаря наличию джойстика. Следующий шаг — основы программирования, сначала в блочном редакторе, а потом и скрипты.

Столь наглядное и интерактивное обучение намного эффективнее работы с “сухим” кодом, особенно в самом начале.

Учитывая интересы более продвинутых потенциальных пользователей, разработчики предусмотрели возможность подключения разнообразной периферии, которая не поставляется в комплекте. Это могут быть всевозможные датчики, сервоприводы и шаговые двигатели, светодиодные приборы и множество других электронных устройств, включая микрокомпьютеры и микроконтроллерные платформы, такие как Arduino. Учитывая это, можно рекомендовать DoBot Magician не только школам, но и техникумам, и вузам, как исключительно удачное наглядное пособие.

Уже сегодня этот миниробот используется как одно из основных средств STEM-обучения в ведущих китайских вузах — Университете Цинхуа и Шаньдунском политехе, а также в Австралии — в Сиднейском технологическом университете.

Выводы

Рассматривать качество работы DoBot Magician в сравнении с обычным 3D-принтером или лазерным гравером нельзя. Он никогда не даст качество 3D-печати сравнимое даже с бюджетными принтерами, но это естественно: это не принтер и не гравер, это совершенно другой аппарат, с иными задачами, которые он выполняет отлично.

Если вы работаете в сфере образования и ищете максимально эффективные средства обучения, обратитесь в Top 3D Shop — наши сотрудники подберут оптимальное для выполнения ваших задач оборудование.


Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?

Подписывайтесь на нас в соц. сетях: