UStepper Robot Arm 4: 5 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Սա իմ Robotic թևի 4 -րդ կրկնությունն է, որը ես մշակել եմ որպես ծրագիր մեր uStepper stepper կառավարման տախտակի համար: Քանի որ ռոբոտը ունի 3 սլաքային շարժիչ և միացման սերվո (հիմնական կազմաձևում), այն չի սահմանափակվում uStepper- ով, այլ կարող է օգտագործվել ցանկացած stepper վարորդական տախտակի հետ:

Դիզայնը հիմնված է արդյունաբերական պալետիզատոր ռոբոտի վրա և համեմատաբար պարզ է: Այդ ասելով, ես անհամար ժամեր եմ ծախսել դիզայնի վրա և օպտիմալացրել այն ինչպես հավաքման հեշտության, այնպես էլ մասերի տպագրման հեշտության համար:

Ես դիզայնը կատարեցի տպագրության հեշտությամբ և հավաքման պարզությամբ: Ոչ թե որևէ կերպ հնարավոր չէ բարելավել այդ երկու պարամետրերը, բայց ես կարծում եմ, որ ես երկար ճանապարհ եմ անցել: Ավելին, ես կցանկանայի արդյունաբերական ռոբոտաշինությունը իջեցնել մի մակարդակի, որտեղ հոբբիստը կարող է հետևել դրան ՝ ցույց տալով, որ այն կարելի է համեմատաբար պարզ դարձնել, ինչպես նաև այն վերահսկելու մաթեմատիկան:

Ազատորեն թողեք մեկնաբանություն ՝ ինչպես դիզայնի, այնպես էլ ամենից շատ կառուցողական արձագանքներով, բայց ամենից շատ այն մասին, թե ինչպես եմ դա անում այն հասանելի դարձնելու բոլորին (հատկապես մաթեմատիկային):

Քայլ 1. Պահանջվող մասեր, 3D տպագրություն և հավաքում

Հիմնականում այն ամենը, ինչ ձեզ հարկավոր է իմանալ, հավաքման ձեռնարկում է: Կա մանրամասն BOM ինչպես գնված, այնպես էլ տպագիր մասերով և հավաքման մանրամասն հրահանգ:

3D տպագրությունը կատարվում է ողջամիտ որակի 3D տպիչի (FDM) վրա `0,2 մմ շերտի բարձրությամբ և 30 % լցվածությամբ: Մասերի և հրահանգների վերջին կրկնությունը կարող եք գտնել այստեղ ՝

Քայլ 2: Կինեմատիկա

Ձեռքը կանխատեսելի կերպով շրջելու համար հարկավոր է մաթեմատիկա անել. OI- ն շատ վայրեր է փնտրել այս տեսակի ռոբոտների հետ կապված կինեմատիկայի համեմատաբար պարզ նկարագրության համար, բայց ես չեմ գտել մեկը, որը, իմ կարծիքով, միացված էր: մի մակարդակ, որը շատերը կարող էին դա հասկանալ: Ես կատարել եմ կինեմատիկայի իմ տարբերակը `հիմնված միայն եռանկյունաչափության վրա, այլ ոչ թե մատրիցային փոխակերպումների, որոնք կարող են բավականին սարսափելի թվալ, եթե նախկինում երբեք չես աշխատել այդ նյութերի վրա, սակայն դրանք բավականին պարզ են այս ռոբոտի համար, քանի որ դա ընդամենը 3 DOF է:

Այնուամենայնիվ, կարծում եմ, որ կից փաստաթղթում իմ մոտեցումը գրված է համեմատաբար հեշտ հասկանալի ձևով: Բայց նայեք և տեսեք, արդյոք դա ձեզ համար իմաստ ունի՞:

Քայլ 3: Կինեմատիկայի կոդավորում:

Կինեմատիկան դժվար է ընկալել նույնիսկ առաջինում տրված հաշվարկներով: Այսպիսով, այստեղ առաջին հերթին Octave- ի իրականացումն է.

L1o = 40; Zo = -70; L_2 = 73.0; Au = 188.0; Ալ = 182.0; Lo = 47.0; UPPERARMLEN = Au; LOWERARMLEN = Ալ; XOFFSET = Lo; ZOFFSET = L_2; AZOFFSET = Zo; AXOFFSET = L1o; disp («Կոդի կիրառում») disp («Մուտքային անկյուններ.») rot = deg2rad (30); աջ = deg2rad (142.5); ձախ = deg2rad (50); rad2deg (հոտում) rad2deg (աջ) rad2deg (ձախ) T1 = հոտում;#բազա T2 = աջ;#ուս T3 = ձախ;#անկյան#FW կինեմատիկա ՝ XYZ անկյուններից ստանալու համար. disp ('Հաշվարկված X, Y, Z:') z = ZOFFSET + մեղք (աջ)*OWԱOWՐԱՅԻՆ - cos (ձախ - (pi/2 - աջ))*UPPARARMLEN + AZOFFSET k1 = մեղք (ձախ - (pi/2 - աջ))*UPPERARMLEN + cos (աջ)* LOWERARMLEN + XOFFSET + AXOFFSET; x = cos (rot)*k1 y = sin (rot)*k1 ## հակադարձ կինեմատիկա ՝ XYZ- ից անկյուններ ստանալու համար. rot = atan2 (y, x); x = x - cos (հոտում)*AXOFFSET; y = y - մեղք (փտում)*AXOFFSET; z = z - AZOFFSET -ZOFFSET; L1 = sqrt (x*x + y*y) - XOFFSET; L2 = sqrt ((L1)*(L1) + (z)*(z)); a = (z)/L2; b = (L2*L2 + LOWERARMLEN*LOWERARMLEN - UPPARARMLEN*UPPERARMLEN)/(2*L2*OWԱՆARԱՆԱՅԻՆ); c = (Ստորին *ԱՆOWԱՌԱՅԻՆ + PԱՆԱՊԵՏԱԿԱՆ*ՎԵՐPԱՅԻՆ - L2*L2)/(2*OWԱՆOWԱՆԱՅԻՆ*ՎԵՐPՆԱԲԱ); աջ = (atan2 (a, sqrt (1-a*a)) + atan2 (sqrt (1-b*b), b)); ձախ = atan2 (sqrt (1-c*c), c); ## ելքային հաշվարկված անկյուններ disp ('Ելքի անկյուններ' ') փտում = rad2deg (հոտում) աջ = rad2deg (աջ) ձախ = rad2deg (ձախ)

Վերոնշյալ սցենարով դուք հիմնականում ունեք իրականացման պատրաստ կոդ ՝ առաջ և հետընթաց կինեմատիկայի համար:

Փոխանցեք կինեմատիկան, որը դուք օգտագործում եք հաշվելու համար, թե որտեղ կհասնեք շարժիչի անկյունների տվյալ հավաքածուով: Հակառակ կինեմատիկան այնուհետև (հակառակը) կհաշվարկի, թե ինչ շարժիչի անկյուններ են անհրաժեշտ, որպեսզի հայտնվեն ցանկալի x, y, z դիրքում: Շարժիչային շարժման սահմանափակումները պետք է տեղադրվեն, ինչպես օրինակ. պտտվող հիմքը կարող է միայն 0 -ից հասնել 359 աստիճանի: Այս կերպ Դուք երաշխավորում եք, որ չեք գնա անիրագործելի դիրքեր:

Քայլ 4: Գործարկեք բանը:

Մենք այնքան էլ մոտ չենք կինեմատիկայի գրադարանի իրականացմանը, այնպես որ ես դեռ չեմ կարող տրամադրել: Բայց ես կարող եմ ձեզ ցույց տալ մի տեսանյութ, թե ինչպես է այն աշխատում: Այն բավականին կայուն և հարթ է առանցքակալների և գոտու շարժիչի օգտագործման պատճառով, բացի կրիչների ողջամիտ որակից, որն այստեղ է uStepper S տախտակները:

Քայլ 5. Լրացուցիչ վերջնական էֆեկտներ

Ես նախագծել եմ 3 լրացուցիչ վերջնական էֆեկտոր: Մեկը պարզապես հորիզոնական բռնակ է, մյուսը `սովորական եվրոպական գարեջրի կամ սոդայի բանկա, և վերջապես կա վակուումային բռնակների համակարգ, որը հնարավորություն է տալիս տեղավորվել վակուումային բաժակի, պոմպի և փականի վրա:

Բոլորը կլինեն կամ հասանելի կլինեն այստեղ (3D STL ֆայլեր և ցուցումներ) ՝