2021-2 간단한 ROS연습용 로봇팔 제작 #7

[ROS arm 실물 제작]

 

이전까지는 2021-2+로 Moveit!을 따로 공부하면서 사실상 계획의 시뮬레이션 부분을 했었다.

 

 

어느 정도 moveit을 다룰 수 있게 되었고 준비도 되었기에 이제 실물 제작을 시작했다.

 

gazebo상의 ros_arm

 

 

 

 

우선 gazebo용으로 만든 모델을 실제 제작을 위해 모델링에서 몇 가지를 수정했다.

 

arm

1. sg90이 들어갈 구멍을 3% 키워서 잘 들어가게 했다.

 

2. 모터를 고정하기 위해 2.5mm의 볼트 구멍을 뚫었다.

 

3. 모터가 잘 고정되도록 벽을 만들었다.

 

4. sg90용 서보혼이 들어갈 구멍과 고정할 볼트 구멍(1mm)를 뚫었다. 

    ----->> ender3, 5로 테스트해서 서보혼(톱니모양)도 충분히 같이 뽑을 수 있는 것을 확인했다. (일체형)

 

5. 서보혼 일체형으로 수정하면서 모터축 방향의 치수가 2mm 짧아졌다.

 

 

 

 

end_effector_pin

1. sg90용 서보혼이 들어갈 구멍과 고정할 볼트 구멍(1mm)을 뚫었다. (얘는 이미 출력을 한 상태라서 일체형으로 수정을 안 했다.)

 

 

 

 

top_base

1. sg90용 서보혼이 들어갈 구멍과 고정할 볼트 구멍(1mm)을 뚫었다.

    ----->> ender3, 5로 테스트해서 서보혼도 충분히 같이 뽑을 수 있는 것을 확인했다. (일체형)

 

2. arm의 5번에 따라 arm이 지나가는 부분(ㄷ모양)을 2mm 넓게 하고 2mm 모터 쪽으로 이동시켰다.

 

3. 출력물의 layer방향 때문에 모터 고정부가 너무 약해서 모터 고정부를 11자 모양에서 ㄷ자 모양으로 수정했다.

 

4. 모터 고정부에 2.5mm의 구멍을 냈다.

 

5. 'ros_arm' 글자를 음각으로 새겼다.

 

 

 

 

bot_base

1. 출력 방향 때문에 다리가 매우 약해서 다리를 쇠 서포트로 대체했다. 그에 따라 서포트 부분에 3mm 구멍을 뚫고 두께를 3mm 줄였다.

 

2. sg90이 들어갈 구멍을 3% 키워서 잘 들어가게 했다.

 

3. 모터를 고정하기 위해 2.5mm의 볼트 구멍을 뚫었다.

 

4. 5mm판을 다리 하단에 추가로 장착해 그 위에 아두이노를 올렸다.

 

 

사실 위의 수정 사항은 한 번에 생각해서 한 것이 아니라 약 15번의 출력, 출력 실패 과정에서 계속 추가한 것이다.

 

또 위의 수정 내용보다 더 많은 것을 수정했다... 아래는 출력, 수정과정에서 발생했던 문제점들이다.

 

 

 

 

종합

1. 구멍(모터, 모터 horn)의 치수가 datasheet에 있던 대로 하니 너무 꽉껴서 3% 크게 했다.

 

2. 기본 서보혼을 사용하려다가 그냥 서보혼 형상도 같이 포함되게 하면서 그에 따른 치수 변화가 생겼었다.

 

3. 출력물의 layer에 평행하게 힘을 받는 부분(arm의 모터를 장착하는 과정, top_base의 모터 고정부)을 고려 안 해서 조립하다가 layer가 뜯겨 나갔다.

 

 

 

 

 

 

 

 

+

ender-5 (동아리실)

1. 보우덴 방식의 문제 중 하나인데 익스트루더에서 나오는 쪽의 튜브가 계속 빠져서 노즐로 필라멘트가 정상적으로 가지 않았다. 아무리 고정해도 계속 빠졌던 거로 보아 튜브 자체나 튜프 연결부에 문제가 있는 거 같다. 

--> 개강해서 다시 내려가면 교체해야겠다.

 

 

 

 

ender-3 (본가)

1. 익스트루더가 필라멘트를 밀지 못하고 헛돌면서 필라멘트를 갈고 있었다. 이 부분은 근데 원인을 하나로 특정하지 못했다. 우선 검색하고 추측한 원인과 조사한 내용을 적으면 아래와 같다.

 

●스프링 장력이 너무 강해 톱니가 필라멘트를 너무 강하게 누르고 있다.

--> 전에 사용할 때는 문제가 없었고 스프링 장력도 가장 약하게 풀려있는 상태였다. 

 

 

●리트렉션 속도가 너무 빠르다.

--> 리트렉션 속도는 CURA에서 따로 건든 적도 없고 25m/s로 적당한 수준이었다.

 

 

●필라멘트가 햇빛과 수분에 노출되어 경화되었다.

--> 우선 필라멘트는 그간 락앤락 통에 습기제거제와 같이 밀봉되어있었기에 습기에 노출되지는 않았다. 또 베란다 구석 어두운 곳에 박혀있었어서 햇빛 노 출또 한 없었다. 그래도 혹시 몰라 동방에서 빌려온 필라멘트(정상적인 필라멘트임을 확인했었다.)를 썼더니 같은 문제가 발생했었다.

 

 

●필라멘트가 어디선가 저항을 받아 익스트루더에 부드럽게 끌려 들어가지 못했다.

--> 북리지 님의 블로그 글을 보고 생각한 경우였다. 

https://bookledge.tistory.com/982

[북리지의 삼디 Life] 압출불량 해결을 위한 16가지 가이드

이 경우의 가능성이 높다고 생각했던 이유는 익스트루더에 필라멘트가 갈린 가루가 꽤 있었다는 것과 북리지님이 제시한 문제 상황 대부분(필라멘트 스풀의 위치, 튜브의 회전각 등)이 해당되었기 때문이다.

 

 

나머지 경우들은 확인하니 아닐 가능성이 높아서 사실상 이게 문제인 거 같다.

 

 

그래서 북리지님 블로그와 그 외 문서를 참고해서 문제를 해결하려고 했는데 갑자기 출력물이 잘 나왔다...

일단은 뽑힌 거로 진행하고 추후에 천천히 3d 프린터를 손 봐야겠다.

 

 

 

하여튼 위의 과정을 통해 성공적으로 부품들을 뽑았고 모터(sg90), 아두이노 우노, 서보모터 실드(hcpca-9685), 전압강하 컨버터 등과 함께 조립했다.

 

 

이제 아두이노와 rosserial을 이용해 gazebo가 아닌 실제 로봇을 Moveit!으로 움직여볼 것이다.

 

 

 

 

 

 

 

 

========================================================================

정확한 정보 전달보단 공부 겸 기록에 초점을 둔 글입니다.

틀린 내용이 있을 수 있습니다.

틀린 내용이나 다른 문제가 있으면 댓글에 남겨주시면 감사하겠습니다.   : )

========================================================================