Lynxmotion SES-V1 Robot Arms

Zapytaj o cenę i dostępność na info(@)pronetkrakow.com.pl

Lynxmotion SES-V1 Robot Arms
marka/producent systemów Lynxmotion: Lynxmotion, należąca do RobotShop Inc., Kanada

Lynxmotion SES-V1 Robot Arms to seria modułowych ramion robotycznych AL5 przeznaczonych do edukacji, nauki robotyki, programowania, prototypowania oraz zastosowań hobbystycznych.
SES oznacza Servo Erector Set [modułowy system konstrukcyjny wykorzystujący serwomechanizmy].
Seria AL5 stanowi piątą generację hobbystycznych ramion robotycznych Lynxmotion.
Wszystkie podstawowe modele mają podobną konstrukcję, ale różnią się długością ramienia, zasięgiem, zastosowanymi serwomechanizmami oraz maksymalnym udźwigiem.
Każde standardowe ramię AL5 zapewnia obrót podstawy, ruch ramienia w przegubie barkowym, ruch łokcia, pochylenie nadgarstka oraz sterowanie chwytakiem.
Standardowa konstrukcja oferuje 4 DoF – Degrees of Freedom [cztery stopnie swobody] oraz osobno sterowany chwytak.
Opcjonalny moduł obrotu nadgarstka może zwiększyć liczbę osi ruchu, ale jego masa zmniejsza dostępny udźwig ramienia.
Konstrukcja powstaje z elementów systemu SES-V1, w tym anodowanych na czarno aluminiowych uchwytów, aluminiowych rurek i piast, formowanych elementów z tworzywa oraz precyzyjnie wycinanych laserowo elementów z poliwęglanu Lexan.
Poszczególne przeguby napędzane są klasycznymi serwomechanizmami RC firmy Hitec, dobranymi pod kątem relacji między momentem obrotowym, masą i ceną.
Ramiona można rozbudowywać przy użyciu elementów Servo Erector Set, dodatkowych przegubów, czujników, innych chwytaków oraz dodatkowych serwomechanizmów.
Dostępne akcesoria obejmują między innymi lekkie, standardowe i wzmocnione moduły obrotu nadgarstka, chwytak podciśnieniowy, chwytak typu V, mocowanie czujnika podczerwieni oraz uchwyty czujników nacisku.
Ramiona mogą być zintegrowane z innymi konstrukcjami Lynxmotion, w tym robotami mobilnymi i robotami kroczącymi.
 
Modele należące do serii

Lynxmotion AL5A
Najmniejszy i najtańszy podstawowy model serii AL5.
Przeznaczony przede wszystkim do podstawowej nauki sterowania ramieniem robotycznym, prostych demonstracji oraz lekkich zadań manipulacyjnych.
Oferuje najmniejszy zasięg oraz najniższy udźwig spośród modeli AL5A, AL5B i AL5D.
Standardowa konstrukcja: 4 DoF oraz chwytak.
Opcjonalnie można dodać obrót nadgarstka.

Lynxmotion AL5B
Model pośredni między AL5A i AL5D.
Zapewnia większy zasięg od AL5A oraz wykorzystuje nieco mocniejsze serwomechanizmy w podstawie i nadgarstku.
Nadaje się do edukacji, bardziej rozbudowanych demonstracji oraz manipulowania lekkimi przedmiotami.
Standardowa konstrukcja: 4 DoF oraz chwytak.
Opcjonalnie można dodać obrót nadgarstka.

Lynxmotion AL5D
Największy z trzech podstawowych modeli serii.
Zapewnia największy zasięg oraz najwyższy deklarowany udźwig.
Wykorzystuje mocniejsze serwomechanizmy w podstawie, ramieniu i łokciu.
Jest najbardziej odpowiednim wariantem do rozbudowanych stanowisk edukacyjnych, ćwiczeń z automatyki i demonstracyjnych linii produkcyjnych.
Standardowa konstrukcja: 4 DoF oraz chwytak.
Opcjonalnie można dodać obrót nadgarstka.
 
Specyfikacja Lynxmotion AL5B
Liczba stopni swobody: 4 DoF oraz chwytak.
Ruchy podstawowe: obrót podstawy, ruch barku, ruch łokcia oraz pochylenie nadgarstka.
Dodatkowa oś: opcjonalny obrót nadgarstka.
Maksymalny zasięg pionowy: 15,75 cala, czyli około 400 mm.
Maksymalny zasięg poziomy: 13,125 cala, czyli około 333 mm.
Maksymalny udźwig według głównej strony serii: około 5 oz, czyli około 142 g.
Serwomechanizm podstawy: 1 × Hitec HS-475HB.
Serwomechanizm barku: 1 × Hitec HS-755HB.
Serwomechanizm łokcia: 1 × Hitec HS-645MG.
Serwomechanizm nadgarstka: 1 × Hitec HS-475HB.
Serwomechanizm chwytaka: 1 × Hitec HS-422.
Materiał konstrukcji: anodowane aluminium, aluminiowe rurki i piasty, elementy z tworzywa oraz laserowo wycinany poliwęglan Lexan.
Udźwig wzrasta wraz ze zmniejszaniem odległości przedmiotu od podstawy.
Dodanie modułu obrotu nadgarstka zmniejsza dostępny udźwig.

Uwaga dotycząca udźwigu AL5B
Oficjalna dokumentacja Lynxmotion nie jest w tym punkcie spójna.
Główna strona serii podaje około 5 oz, czyli około 142 g.
Strona techniczna modelu AL5B podaje natomiast wartość mniejszą niż 4 oz, czyli mniej niż około 113 g.

Specyfikacja Lynxmotion AL5D
Liczba stopni swobody: 4 DoF oraz chwytak.
Ruchy podstawowe: obrót podstawy, ruch barku, ruch łokcia oraz pochylenie nadgarstka.
Dodatkowa oś: opcjonalny obrót nadgarstka.
Maksymalny zasięg pionowy: 16,5 cala, czyli około 419 mm.
Maksymalny zasięg poziomy: 19 cali, czyli około 483 mm.
Maksymalny deklarowany udźwig przy pełnym wysięgu: mniej niż około 10 oz, czyli mniej niż około 283 g.
Podany udźwig dotyczy standardowego ramienia bez dodatkowego modułu obrotu nadgarstka.
Udźwig wzrasta, gdy przenoszony przedmiot znajduje się bliżej podstawy.
Serwomechanizm podstawy: 1 × Hitec HS-485HB.
Serwomechanizm barku: 1 × Hitec HS-805BB.
Serwomechanizm łokcia: 1 × Hitec HS-755HB.
Serwomechanizm nadgarstka: 1 × Hitec HS-645MG.
Serwomechanizm chwytaka: 1 × Hitec HS-422.
Materiał konstrukcji: anodowane aluminium, aluminiowe rurki i piasty, elementy z tworzywa oraz laserowo wycinany poliwęglan Lexan.

Sterowanie i wymagana elektronika

Ramię nie ma jednego obowiązkowego sposobu sterowania.
Wymagany sposób sterowania zależy od elektroniki znajdującej się w wybranym zestawie.
SSC-32U to wielokanałowy sterownik serwomechanizmów komunikujący się z komputerem przez USB i wirtualny port szeregowy COM.
Wariant ze sterownikiem SSC-32U może być obsługiwany z poziomu gotowego programu graficznego albo własnej aplikacji wykorzystującej protokół komunikacyjny SSC-32.
BotBoarduino to mikrokontroler zgodny z Arduino, który może bezpośrednio wykonywać wgrany program sterujący ramieniem.
Po zaprogramowaniu BotBoarduino może sterować robotem bez stałego połączenia z komputerem.
Do BotBoarduino można podłączyć kompatybilny kontroler PS2 i wykorzystać przykładowe oprogramowanie Lynxmotion do ręcznego sterowania ramieniem.
Wersje bez elektroniki wymagają osobnego sterownika obsługującego odpowiednią liczbę klasycznych serwomechanizmów RC.
Zasilacz i parametry zasilania zależą od konkretnego zestawu. Nie należy przypisywać jednej specyfikacji zasilacza wszystkim wariantom bez sprawdzenia numeru katalogowego zestawu.

Oprogramowanie

FlowBotics Studio

FlowBotics Studio to graficzne środowisko tworzenia aplikacji sterujących robotami.
Umożliwia sterowanie fizycznym ramieniem przy użyciu jego wirtualnego modelu.
Pozwala tworzyć, zapisywać, odtwarzać i edytować sekwencje ruchów.
Obsługuje dodatkowe serwomechanizmy, w tym opcjonalny obrót nadgarstka.
Może komunikować się ze sterownikiem SSC-32U przez port COM, wykorzystujący między innymi połączenie USB lub Bluetooth.
Program nie jest wgrywany do mikrokontrolera – działa na komputerze z systemem Windows i steruje robotem w czasie rzeczywistym.
Oficjalna dokumentacja wskazuje zgodność z Windows 7, Windows 8 i Windows 10.
Producent nie potwierdza na stronie zgodności z Windows 11, Linux ani macOS.

FlowArm PLTW

FlowArm PLTW to samodzielna aplikacja graficzna utworzona w środowisku FlowBotics Studio.
Umożliwia sterowanie ramieniem w czasie rzeczywistym oraz pracę z wirtualnym modelem bez podłączonego ramienia.
Wykorzystuje kinematykę odwrotną, dzięki czemu użytkownik może wskazać oczekiwane położenie chwytaka, a program wylicza położenia poszczególnych przegubów.
Pozwala tworzyć, zapisywać i odtwarzać sekwencje ruchów.
Współpracuje ze sterownikami SSC-32 i SSC-32U.
Może obsługiwać dodatkowe wejścia, wyjścia i serwomechanizmy sterownika.
Oficjalna strona techniczna programu opisuje przede wszystkim współpracę z modelem AL5D wyposażonym w obrót nadgarstka.
Główna strona serii informuje również o obsłudze AL5A i AL5B, jednak przed zakupem programu dla tych modeli należy potwierdzić zgodność konkretnej wersji.
Oficjalnie wskazane systemy operacyjne to Windows XP SP2, Windows 7 i Windows 8.
Dokumentacja wymienia również wymagane połączenie z Internetem.
Producent nie potwierdza na stronie zgodności programu z Windows 10 ani Windows 11.

SSC-32 Servo Sequencer Utility

Bezpłatne narzędzie do bezpośredniego sterowania poszczególnymi kanałami serwomechanizmów.
Umożliwia testowanie ruchu przegubów.
Pozwala kalibrować środkowe położenia serwomechanizmów.
Umożliwia tworzenie i odtwarzanie sekwencji ruchów.
Jest wykorzystywane podczas montażu i pierwszego uruchomienia ramienia ze sterownikiem SSC-32U.
Program wymaga komputera połączonego ze sterownikiem SSC-32U.

Arduino IDE

Arduino IDE jest wymagane do tworzenia, kompilowania i wgrywania własnego programu do mikrokontrolera BotBoarduino.
Po wgraniu programu Arduino IDE nie musi pozostawać uruchomione.
Producent udostępnia przykładowe programy dla ramion AL5 i BotBoarduino.
Rozwiązanie pozwala tworzyć autonomiczne sekwencje, obsługiwać czujniki oraz sterować ramieniem przy użyciu opcjonalnego kontrolera PS2.

Własne oprogramowanie

Sterownik SSC-32U może być obsługiwany przez własną aplikację komunikującą się z nim przez port szeregowy.
Producent określa protokół SSC-32 jako stosunkowo prosty do zrozumienia i implementacji.
Pozwala to tworzyć własne aplikacje sterujące w wybranym języku programowania, o ile obsługuje on komunikację przez port szeregowy.
Własne oprogramowanie musi uwzględniać ograniczenia mechaniczne ramienia oraz bezpieczne zakresy impulsów poszczególnych serwomechanizmów.

Zalety

Modułowa konstrukcja umożliwiająca przebudowę i rozbudowę ramienia.
Trzy podstawowe modele pozwalające dobrać zasięg, udźwig oraz cenę do projektu.
Możliwość wyboru pomiędzy gotowym sterowaniem z komputera a samodzielnym programowaniem mikrokontrolera.
Obsługa graficznego sterowania bez konieczności tworzenia kodu.
Możliwość tworzenia, nagrywania i odtwarzania sekwencji ruchów.
Dostępność przykładowego kodu dla platformy Arduino.
Możliwość pracy autonomicznej po zastosowaniu BotBoarduino.
Możliwość sterowania ręcznego przy użyciu kompatybilnego kontrolera PS2.
Konstrukcja oparta na lekkich elementach aluminiowych.
Zastosowanie popularnych serwomechanizmów Hitec, które można indywidualnie wymieniać.
Możliwość dodania obrotu nadgarstka, chwytaka podciśnieniowego, czujników nacisku oraz innych efektorów końcowych.
Możliwość integracji z robotami mobilnymi i innymi konstrukcjami Lynxmotion.
Dostępność rozbudowanej dokumentacji montażowej i materiałów edukacyjnych.
Długo rozwijana i sprawdzona konstrukcja mechaniczna.

Wady i ograniczenia

Niski udźwig przy maksymalnym wysięgu, szczególnie w modelach AL5A i AL5B.
Maksymalny udźwig maleje po dodaniu opcjonalnego obrotu nadgarstka lub cięższego efektora końcowego.
Ramię nie powinno przez długi czas utrzymywać ciężkiego przedmiotu przy pełnym wysięgu, ponieważ zwiększa to obciążenie i temperaturę serwomechanizmów.
Najbardziej obciążony jest zwykle serwomechanizm łokcia, który musi utrzymywać masę przedramienia, nadgarstka, chwytaka i przenoszonego przedmiotu.
Polecenie osiągnięcia mechanicznie niemożliwej pozycji może przeciążyć lub uszkodzić serwomechanizmy.
Ramię nie ma przemysłowej obudowy, zabezpieczeń stanowiskowych ani deklarowanych parametrów pracy ciągłej.
Seria jest przeznaczona przede wszystkim do edukacji, prototypowania i zastosowań hobbystycznych, a nie do profesjonalnej produkcji przemysłowej.
Standardowe modele nie mają obrotu nadgarstka – funkcja wymaga dodatkowego modułu i serwomechanizmu.
Zestawy wymagają prawidłowego montażu, wycentrowania serwomechanizmów i kalibracji.
Zawartość zestawów różni się w zależności od wersji, dlatego przed zakupem należy sprawdzić, czy zestaw zawiera serwomechanizmy, sterownik, zasilacz i licencję na oprogramowanie.
Dostępne graficzne oprogramowanie jest przeznaczone głównie dla starszych wersji systemu Windows.
Oficjalna dokumentacja nie potwierdza pełnej zgodności FlowBotics Studio i FlowArm PLTW z Windows 11.
Producent nie udostępnia równoważnego oficjalnego programu graficznego dla Linuxa ani macOS.
Dokumentacja zawiera rozbieżność dotyczącą maksymalnego udźwigu modelu AL5B.
Klasyczne serwomechanizmy RC nie zapewniają funkcji diagnostycznych i telemetrycznych charakterystycznych dla nowszych inteligentnych serwomechanizmów SES-V2.
Brak automatycznej informacji o rzeczywistym położeniu, temperaturze, napięciu i poborze prądu poszczególnych przegubów ogranicza możliwości zaawansowanego monitorowania.
Dokładność i powtarzalność zależą od luzów przekładni, poprawności kalibracji, obciążenia oraz stanu serwomechanizmów.
Obrót poszczególnych osi jest ograniczony mechanicznie i nie należy zakładać nieograniczonego obrotu podstawy o 360°.