SCARA ռոբոտ. Սովորելով հեռու և հակադարձ կինեմատիկայի մասին !!! (Plot Twist Իմացեք, թե ինչպես կարելի է իրական ժամանակում ինտերֆեյս կազմել ARDUINO- ում ՝ օգտագործելով վերամշակումը !!

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

SCARA ռոբոտը արդյունաբերական աշխարհում շատ տարածված մեքենա է: Անունը նշանակում է թե՛ Ընտրովի համապատասխանող հավաքման ռոբոտի ձեռք, թե՛ ընտրովի համապատասխանող հոդակապ ռոբոտի ձեռք: Այն հիմնականում երեք աստիճանի ազատության ռոբոտ է ՝ լինելով XY հարթության առաջին երկու տեղաշարժվող պտույտները, իսկ վերջին շարժումը կատարվում է ձեռքի վերջում Z առանցքի սահնակով: Ազատության երկու աստիճանը նախատեսվում էր ավելի ճշգրիտ առաջարկել. այնուհանդերձ, մատուցվող ծառայությունների որակի պատճառով, կառուցված թևն այնքան շարժունակություն չուներ, որքան կարելի էր ակնկալել իր երկու աստիճանի ազատության պատճառով: Էլեկտրոնային մասը հեշտ է հասկանալ: Չնայած կառուցելը դժվար է: Քանի որ թևին անհրաժեշտ է երեք շարժիչ, մենք ունենք երեք ալիք: Ընդհանուր Arduino ինտերֆեյսով ծրագրելու փոխարեն, մենք որոշեցինք օգտագործել Processing- ը, որը Arduino- ի ծրագրին շատ նման է:

Պարագաներ

Նյութերի հաշիվներ. Նախատիպ ստեղծելու համար օգտագործվել են մի քանի նյութեր, հետևյալ ցուցակում նշված են այդ բոլոր նյութերը.

• 3 Servo Motors MG 996R
• 1 Arduino Uno
• MDF (3 մմ հաստությամբ)
• Ingամացույցի գոտիներ GT2 պրոֆիլ (6 մմ սկիպիդար)
• Էպոքսիդ
• Ընկույզ և պտուտակներ
• 3 առանցքակալներ

Քայլ 1: Նախատիպը

Առաջին քայլը մոդելը CAD ծրագրային ապահովումն էր: Այս դեպքում Solid works- ը դրա համար բավականին լավ ծրագրակազմ է, այլ տարբերակ կարող է լինել Fusion 360- ը կամ ձեր նախընտրած CAD ծրագրակազմը: Քայլ 1 -ում կցված նկարները առաջին նախատիպն էին ՝ տարբեր սխալի պատճառով, որը մենք պետք է փոփոխենք, և մենք ավարտում ենք Model Show- ով ՝ տեսանյութում և ներածությունում:

Laser Cut- ը օգտագործվել է նախատիպը պատրաստելու համար, ես չունեմ արտադրության գործընթացի տեսանյութ, բայց ես ունեմ այն ֆայլերը, որոնք ես օգտագործել եմ: Այս նախագծի պարտադիր կարևոր մասը ինտերֆեյսի կոդավորումն է, որպեսզի կարողանաք պատրաստել ձեր սեփական մոդելը և օգտագործել մեր ծածկագիրը ձեր սեփական SCARA ռոբոտի մեջ

Քայլ 2: Շարժիչների միացումներ

Էլեկտրոնիկան պարզ է, ինչպես եփած հացահատիկը: Պարզապես միացրեք ամեն ինչ, ինչպես ցույց է տրված նկարում (հիմնական կոդի մեջ սերվոներին ուղարկվող ազդանշանը գալիս է կապումներից (11, 10 և 11))

Քայլ 3. Undestand Foward and Inverts Kinematics

Forward Kinematics

Հետագծերի համար ծածկագրի աշխատելու եղանակը հետևյալն է. Այս ռեժիմն ընտրելուց հետո դուք պետք է ընտրեք նկարելու ձև: Կարող եք ընտրել գծի, եռանկյունու, քառակուսիի և էլիպսի միջև: Կախված ընտրությունից, փոփոխական է փոխվում, որն այնուհետև գործում է որպես «դեպք» արգումենտ հաջորդականությամբ ծրագրված ընտրված տիպի համար: Մշակման ճկունության շնորհիվ մենք կարող ենք ինտերֆեյսի հետ համագործակցել Windows- ի և այլ օպերացիոն համակարգերի կողմից հայտնի հրամանների հետ, ինչը թույլ է տալիս կուրսորի (մկնիկի) դիրքը վերագրել ծրագրի փոփոխականին, որը Arduino- ի հետ կապի միջոցով հրամայում է սերվոմոտորներին: ինչ անկյուններով քշել ինչ հաջորդականությամբ:

Նկարչության ալգորիթմը կարող է կրճատվել կեղծ կոդի մեջ. Նշանակել արժեքը x1- ին, y1- ը նշանակել արժեքը x2- ին, y2- ը հաշվարկել x1- ի և x2- ի միջև տարբերությունը `հաշվարկել y1- ի և y2- ի միջև տարբերությունը` հաշվարկել այն կետերը, որոնց միջով կանցնի ներքևը (եռանկյունի, քառակուսի, շրջան) (երկրաչափությունն օգտագործվում է այս երկու կետերի դեպքում), եթե (botondibujar == true) ամբողջական հաջորդականությունը ձայնագրման դեպքում սերվոմոտորին ուղարկված փոփոխականները պահվում են 60 միավոր զանգվածում, ինչը «ձայնագրման» կոճակը սեղմելով թույլ է տալիս մեզ պահպանել ցանկացած ռեժիմով ձեռք բերված տվյալները (ձեռնարկ, առաջ, հակադարձ, հետագծեր) և այնուհետև կրկնվել, երբ սեղմում ես մեկնարկի կոճակը ՝ փոփոխականի պարզ փոփոխությամբ:

Հակադարձ կինեմատիկա

Հակադարձ կինեմատիկայի խնդիրը կայանում է նրանում, որ ռոբոտի համար անհրաժեշտ մուտքագրումներ են արվում `իր աշխատանքային տարածքի կետին հասնելու համար: Հաշվի առնելով մեխանիզմը ՝ ցանկալի դիրքի հնարավոր լուծումների քանակը կարող է անվերջ թիվ լինել: Մեր կառուցած ռոբոտը սերիական մեխանիզմ է ՝ երկու աստիճանի ազատությամբ: Երկրաչափական վերլուծությունից հետո այս կոնկրետ մեխանիզմի համար երկու լուծում է գտնվել: Նկար 13. Հակադարձ կինեմատիկայի օրինակ Որտեղ. Θ1 և θ2 են երկու DoF սերիալային մեխանիզմների ռոբոտի մուտքի անկյունները, իսկ X1 և X2- ը `դիրքը գործիքի հարթությունում` վերջին թևում: Վերևի նկարից.

Այն նաև գոյություն ունի և արմունկով UP կոնֆիգուրացիա, բայց այն ծրագրի նպատակով, որը գրվել է, օգտագործվել է միայն արմունկ DOWN կոնֆիգուրացիան: Երբ մուտքագրման անկյունները հայտնաբերվեն, այդ տեղեկատվությունը գործում է ուղղակի կինեմատիկայի ծրագրով և ցանկալի դիրքը հասնում է սանտիմետրից պակաս սխալի ՝ սերվերի և գոտիների պատճառով:

Քայլ 4: Ձեռնարկ, հետագիծ և ուսուցման ռեժիմ

Ձեռնարկ

Այս ռեժիմի համար ձեզ հարկավոր է միայն տեղափոխել միջերեսում գտնվող մաուզը, և ռոբոտը կհետեւի ինտերֆեյսի ցուցիչին, կարող եք դա ծրագրավորել ծրագրավորման մեջ, որը հիանալի պլատֆորմ է

Հետագծեր Այս մոդելի համար մենք օգտագործում ենք հակադարձ կինեմատիկայի ռեսուրսները և հաճախորդի կողմից կատարում ենք թվերի պահանջը, որը հետևյալն էր. Հետագիծն օգտագործում է հակադարձ ռեժիմ ՝ գործիչներից յուրաքանչյուրի տողերի յուրաքանչյուր կետը հաշվարկելու համար, այնպես որ հեշտացնում է թվերին հետևելը, երբ խաղը կտտացնելուց հետո նկարը նկարելուց հետո, որը մուտքագրում ես միջերեսում:

Սովորելու ռեժիմ

Ուսուցման ռեժիմը հաշվի է առնում ձեռնարկի, առաջի, հակադարձի և հետագծի բոլոր այլ ռեժիմները, այնպես որ կարող եք ցանկացած շարժում կատարել ձեր ինտերֆեյսի մեջ, այնուհետև փոխարինել նախկին շարժումով, բայց դանդաղ, քանի որ այն վերարտադրվում է և փորձել դա անել ավելին: ճիշտ

Քայլ 5: Կոդ

Իրականում ծածկագիրը դժվար է բացատրել, այնպես որ ես թողեցի ծածկագիրը, որպեսզի կարողանաք կարդալ, եթե դրա վերաբերյալ որևէ կասկած ունեք, կարող եք հարցնել մեկնաբանություններում, և ես ձեզ կբացատրեմ (ես այս քայլը կթարմացնեմ ամբողջական բացատրությամբ կոդը համբերատար եղեք) այս պահին կարող եք ինձ նամակ ուղարկել ցանկացած կասկածի դեպքում ՝ [email protected]