Lynxmotion SES-V2 Robot Arms

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

Lynxmotion SES-V2 Robot Arms
marka/producent systemów Lynxmotion: Lynxmotion, należąca do RobotShop Inc., Kanada

Lynxmotion SES-V2 Robot Arms – opis serii

Lynxmotion SES-V2 Robot Arms to seria kompaktowych, modułowych ramion robotycznych przeznaczonych przede wszystkim do edukacji, nauki programowania, prototypowania, prac badawczo-rozwojowych oraz zastosowań hobbystycznych.
Konstrukcja wykorzystuje system SES-V2 – Servo Erector Set V2 [modułowy system budowy robotów drugiej generacji] – oraz konfigurowalne serwomechanizmy LSS – Lynxmotion Smart Servo [inteligentne serwomechanizmy Lynxmotion].
Poszczególne elementy ramienia można rozbudowywać lub modyfikować poprzez dodawanie kolejnych przegubów, uchwytów, czujników, modułów elektronicznych oraz innych efektorów końcowych.
Inteligentne serwomechanizmy przekazują w czasie rzeczywistym informacje między innymi o położeniu, prędkości, napięciu, natężeniu prądu oraz temperaturze.
Parametry każdego serwomechanizmu mogą być indywidualnie konfigurowane, między innymi w zakresie maksymalnej prędkości, zakresu ruchu, przyspieszenia kątowego oraz sztywności utrzymywania pozycji.
Komunikacja odbywa się poprzez czytelny tekstowo, dwukierunkowy protokół szeregowy LSS z wybieraną szybkością transmisji.
Ramiona mogą pracować na stole laboratoryjnym, zostać zamontowane na robocie mobilnym albo współpracować z przenośnikiem Lynxmotion Conveyor HD.
Konstrukcja wykorzystuje między innymi anodowane aluminium, rurki z włókna węglowego oraz kompozyt G10. Serwomechanizmy mają metalowe obudowy i przekładnie.
Do zestawów dołączany jest interfejs LSS Adapter umożliwiający komunikację z komputerem, Arduino, Raspberry Pi, modułem XBee lub innym urządzeniem korzystającym z komunikacji szeregowej.
Ramiona mogą być zasilane z dołączonego zasilacza 12 V lub z akumulatora LiPo 3S 11,1 V ze złączem XT60, który jest sprzedawany oddzielnie.

Dostępne modele

LSS-3DOF-KT – SES-V2 Robotic Arm 3 DoF Kit
Wersja do samodzielnego montażu.
Trzy stopnie swobody oraz chwytak.

LSS-4DOF-KT – SES-V2 Robotic Arm 4 DoF Kit
Wersja do samodzielnego montażu.
Cztery stopnie swobody oraz chwytak.

LSS-4DOF-AS – SES-V2 Robotic Arm 4 DoF Assembled
Fabrycznie zmontowana wersja ramienia 4 DoF.
Parametry konstrukcyjne i napędy odpowiadają wersji 4 DoF Kit.

LSS-5DOF-KT – SES-V2 Robotic Arm 5 DoF Kit
Wersja do samodzielnego montażu.
Pięć stopni swobody oraz chwytak, w tym obrót nadgarstka.

DoF oznacza Degrees of Freedom [stopnie swobody], czyli liczbę niezależnie sterowanych osi ruchu. Napęd chwytaka producent podaje oddzielnie, dlatego przykładowo „4 DoF + gripper” oznacza cztery osie ramienia oraz dodatkowy napęd chwytaka.

Specyfikacja modeli

Lynxmotion SES-V2 3 DoF Robotic Arm Kit

Liczba osi: 3 stopnie swobody oraz chwytak.
Konstrukcja: mechanizm czteroprętowy utrzymujący efektor końcowy równolegle do powierzchni roboczej.
Maksymalny zasięg poziomy: 380 mm.
Maksymalny zasięg pionowy: 210 mm.
Masa ramienia: 634 g.
Udźwig: producent nie podaje oficjalnej wartości udźwigu dla tego modelu.
Rama: kompozyt G10.
Chwytak: lekki chwytak równoległy z serwomechanizmem RC.
Otwarcie chwytaka według tabeli specyfikacji: 34 mm.
Otwarcie chwytaka według opisu i sekcji funkcji producenta: 40 mm.
Chwytak może zostać zamontowany pionowo albo poziomo.
Serwomechanizm podstawy: 1 × LSS-ST1.
Serwomechanizm ramienia: 2 × LSS-ST1.
Moment statyczny każdego LSS-ST1: 14 kg·cm.
Maksymalna prędkość LSS-ST1: 360°/s.
Serwomechanizm chwytaka: LRC.
Moment statyczny serwomechanizmu chwytaka: 1,5 kg·cm.
Prędkość chwytaka: 0,10 s/60° przy napięciu 6 V.
Zasilanie wyjściowe: 12 V DC, 6 A, złącze XT60.
Zasilanie wejściowe dołączonego zasilacza: 110–240 V AC, 50/60 Hz.
Interfejs komunikacyjny: LSS Adapter.
Dodatkowa elektronika: moduł LSS-2IO sterujący standardowym serwomechanizmem chwytaka oraz regulator LSS-5VR 5 V.
Wbudowane mechanizmy ochronne obejmują kontrolę prądu, temperatury i napięcia.

Uwaga dotycząca danych: dokumentacja producenta jest niespójna w zakresie otwarcia chwytaka. W opisie podano 40 mm, natomiast w tabeli specyfikacji 34 mm.

Lynxmotion SES-V2 4 DoF Robotic Arm Kit / Assembled

Liczba osi: 4 stopnie swobody oraz chwytak.
Dostępne wykonanie: zestaw do montażu LSS-4DOF-KT albo wersja zmontowana LSS-4DOF-AS.
Maksymalny zasięg poziomy: 404,12 mm.
Maksymalny zasięg pionowy: 505,44 mm.
Deklarowany udźwig przy maksymalnym zasięgu: 100 g.
Masa: 650 g według dokumentacji producenta.
Chwytak: konstrukcja typu V.
Zakres otwarcia chwytaka: od 0° do 180°.
Liczba inteligentnych serwomechanizmów: 5.
Podstawa: LSS-ST1, moment statyczny 14 kg·cm.
Ramię: LSS-HT1, moment statyczny 29 kg·cm.
Łokieć: LSS-HT1, moment statyczny 29 kg·cm.
Nadgarstek: LSS-ST1, moment statyczny 14 kg·cm.
Chwytak: LSS-ST1, moment statyczny 14 kg·cm.
Maksymalna prędkość serwomechanizmów: 360°/s.
Zasilanie wyjściowe: 12 V DC, 6 A, złącze XT60.
Zasilanie wejściowe dołączonego zasilacza: 110–240 V AC, 50/60 Hz.
Konstrukcja: anodowane aluminium, elementy z włókna węglowego oraz metalowe elementy montażowe.
Wbudowane zabezpieczenia obejmują ochronę przed nadmiernym prądem, temperaturą i napięciem.
Przy obciążeniu 100 g utrzymywanym przy pełnym wysięgu serwomechanizmy ramienia i łokcia mogą szybko się nagrzewać.
Dopuszczalne obciążenie wzrasta wraz ze zmniejszaniem odległości ładunku od podstawy.
Obrót podstawy może być mechanicznie ograniczony przez prowadzenie przewodów.
Osłony ramienia nie są już dostępne

Lynxmotion SES-V2 5 DoF Robotic Arm Kit

Liczba osi: 5 stopni swobody oraz chwytak.
Maksymalny zasięg poziomy: 457,74 mm.
Maksymalny zasięg pionowy: 559,06 mm.
Deklarowany udźwig przy maksymalnym zasięgu: 100 g.
Masa podawana przez producenta: 650 g.
Chwytak: konstrukcja typu V.
Zakres otwarcia chwytaka: od 0° do 180°.
Liczba inteligentnych serwomechanizmów: 6.
Podstawa: LSS-ST1, moment statyczny 14 kg·cm.
Ramię: LSS-HT1, moment statyczny 29 kg·cm.
Łokieć: LSS-HT1, moment statyczny 29 kg·cm.
Pochylenie nadgarstka: LSS-ST1, moment statyczny 14 kg·cm.
Obrót nadgarstka: LSS-ST1, moment statyczny 14 kg·cm.
Chwytak: LSS-ST1, moment statyczny 14 kg·cm.
Maksymalna prędkość serwomechanizmów: 360°/s.
Zasilanie wyjściowe: 12 V DC, 6 A, złącze XT60.
Zasilanie wejściowe dołączonego zasilacza: 110–240 V AC, 50/60 Hz.
Możliwość zasilania z akumulatora LiPo 3S 11,1 V.
Wbudowane zabezpieczenia obejmują ochronę przed nadmiernym prądem, napięciem i temperaturą.
Przy obciążeniu 100 g utrzymywanym przy pełnym wysięgu serwomechanizmy ramienia i łokcia mogą szybko się nagrzewać.
Dodatkowa oś obrotu nadgarstka pozwala lepiej kontrolować orientację chwytanego przedmiotu niż w modelu 4 DoF.

Oprogramowanie wymagane do działania
Ramiona SES-V2 nie wymagają jednego konkretnego programu – mogą być sterowane z aplikacji producenta albo bezpośrednio przez własne oprogramowanie korzystające z protokołu LSS.
Do sterowania wymagane jest zewnętrzne urządzenie nadrzędne, na przykład komputer, Arduino, Raspberry Pi albo inny sterownik komunikujący się przez port szeregowy. Zestawy nie zawierają komputera pokładowego wykonującego kompletne programy użytkownika.

LSS Configuration Software
Program służy do wykrywania i konfigurowania inteligentnych serwomechanizmów.
Umożliwia przypisywanie identyfikatorów poszczególnym napędom.
Pozwala zmieniać ustawienia serwomechanizmów.
Umożliwia aktualizację firmware’u [oprogramowania układowego].
Jest szczególnie potrzebny podczas pierwszej konfiguracji zestawu do samodzielnego montażu, ponieważ identyfikatory napędów muszą odpowiadać ich położeniu w konstrukcji ramienia.

LSS FlowArm
Graficzna aplikacja do bezpośredniego sterowania ramieniem.
Umożliwia sterowanie wirtualnym modelem ramienia metodą „przeciągnij i upuść”.
Pozwala wprowadzać współrzędne prostokątne i cylindryczne.
Zawiera wirtualne joysticki.
Umożliwia nagrywanie i odtwarzanie sekwencji ruchów.
Obsługuje tryb uczenia ręcznego, w którym użytkownik przemieszcza fizyczne ramię, a aplikacja zapisuje jego położenia.
Pozwala rejestrować komendy i dane w pliku CSV.
Według dokumentacji producenta aplikacja przeznaczona jest dla systemu Windows 7 lub nowszego.
Producent udostępnia konfiguracje FlowArm dla modeli 3 DoF, 4 DoF i 5 DoF, chociaż starszy opis funkcji aplikacji wymienia wprost jedynie modele 3 DoF i 4 DoF.

FlowBotics Studio
Platforma programistyczna, w której utworzono aplikację LSS FlowArm.
Nie jest konieczna do zwykłego sterowania ramieniem przy użyciu gotowej aplikacji FlowArm.
Jest potrzebna wtedy, gdy użytkownik chce modyfikować interfejs FlowArm albo tworzyć własne graficzne aplikacje sterujące.

Programowanie własnych aplikacji
Producent udostępnia przykłady i biblioteki dla Arduino.
Dostępne są przykłady sterowania w języku Python.
Modele 4 DoF i 5 DoF mogą być obsługiwane przez otwartoźródłowy pakiet ROS 2 – Robot Operating System 2 [system pośredniczący do tworzenia oprogramowania robotycznego].
Pakiet ROS 2 pozwala sterować fizycznym ramieniem albo jego modelem symulowanym.
W oficjalnym przykładzie ROS 2 producent wskazuje środowisko Ubuntu 20.04 oraz ROS 2 Galactic; jest to jednak starsza konfiguracja referencyjna i przed wdrożeniem należy sprawdzić zgodność z aktualnie używaną wersją ROS 2.

Zalety

Modułowa konstrukcja umożliwiająca przebudowę, dodawanie osi, zmianę chwytaka oraz integrację dodatkowych czujników.
Możliwość wyboru modelu dopasowanego do poziomu projektu: prosty 3 DoF, uniwersalny 4 DoF albo bardziej elastyczny 5 DoF.
Inteligentne serwomechanizmy zapewniające informację zwrotną o pozycji, prędkości, temperaturze, napięciu i pobieranym prądzie.
Możliwość indywidualnej konfiguracji prędkości, przyspieszenia, zakresu ruchu i sztywności każdego napędu.
Czytelny tekstowo protokół LSS ułatwiający naukę komunikacji z urządzeniami robotycznymi.
Obsługa komputera, Arduino, Raspberry Pi oraz innych sterowników szeregowych.
Dostępność przykładowego kodu dla Arduino i Pythona.
Obsługa ROS 2 w bardziej zaawansowanych modelach.
Graficzne oprogramowanie umożliwiające rozpoczęcie pracy bez konieczności natychmiastowego tworzenia własnego kodu.
Tryb uczenia ręcznego oraz możliwość zapisywania sekwencji ruchów.
Wbudowane zabezpieczenia prądowe, napięciowe i termiczne.
Niewielka masa i rozmiary umożliwiające wykorzystanie na stanowisku laboratoryjnym albo na platformie mobilnej.
Możliwość współpracy z przenośnikiem Lynxmotion i budowy edukacyjnego stanowiska montażowego.

Wady i ograniczenia

Udźwig modeli 4 DoF i 5 DoF wynosi jedynie 100 g przy maksymalnym wysięgu.
Długotrwałe utrzymywanie 100 g przy pełnym wysięgu powoduje szybkie nagrzewanie serwomechanizmów ramienia i łokcia.
Model 3 DoF nie ma oficjalnie określonego udźwigu.
Seria jest przeznaczona do edukacji, badań, prototypowania i zastosowań hobbystycznych, a nie do typowej ciągłej pracy przemysłowej.
Model 3 DoF ma ograniczone możliwości zmiany orientacji chwytaka, ponieważ jego mechanizm utrzymuje efektor równolegle do powierzchni.
Model 4 DoF nie ma osobnej osi obrotu nadgarstka dostępnej w modelu 5 DoF.
Wersje Kit wymagają samodzielnego montażu, ustawienia napędów, przypisania identyfikatorów oraz ewentualnej korekty przesunięć serwomechanizmów.
Do pracy potrzebny jest zewnętrzny komputer, mikrokontroler albo komputer jednopłytkowy.
Graficzna aplikacja LSS FlowArm jest przeznaczona dla systemu Windows; producent nie oferuje równoważnego oficjalnego interfejsu graficznego dla Linuxa i macOS.
Dołączony zasilacz jest w oficjalnej specyfikacji opisany jako wyposażony we wtyczkę amerykańską typu A, dlatego dla rynku europejskiego może być potrzebny odpowiedni przewód lub adapter.
Akumulator LiPo oraz elementy potrzebne do bezpiecznego ładowania są sprzedawane oddzielnie.
Dokumentacja zawiera niespójności, między innymi różne wartości otwarcia chwytaka 3 DoF oraz identyczną masę podawaną dla modeli 4 DoF i 5 DoF.
Obrót podstawy może być ograniczony przez przewody, dlatego nie należy traktować ruchu 360° jako nieograniczonego obrotu ciągłego.
Dekoracyjne osłony znane ze starszych zdjęć modelu 4 DoF nie są już dostępne.