SCARA Robot: ისწავლეთ შორსმჭვრეტელი და ინვერსიული კინემატიკის შესახებ !!! (Plot Twist ისწავლეთ როგორ გააკეთოთ რეალურ დროში ინტერფეისი ARDUINO– ში დამუშავების გამოყენებით !!!!): 5 ნ

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

SCARA რობოტი არის ძალიან პოპულარული მანქანა ინდუსტრიის სამყაროში. სახელი ნიშნავს როგორც შერჩევითი შეთანხმებული ასამბლეის რობოტის მკლავს, ასევე შერჩევით დამთმობ არტიკულაციულ რობოტ მკლავს. ეს არის ძირითადად თავისუფლების სამი გრადუსიანი რობოტი, რომელიც პირველი ორი გადაადგილებაა ბრუნვისას XY სიბრტყეში და ბოლო მოძრაობას ასრულებს სლაიდერი Z ღერძში მკლავის ბოლოს. თავისუფლების ორი ხარისხი დაგეგმილი იყო მეტი სიზუსტის შესაქმნელად; მიუხედავად ამისა, სერვისების ხარისხის გამო, რომელიც ჩვენთვის ხელმისაწვდომია, აშენებულ მკლავს არ ჰქონდა იმდენი მობილურობა, როგორც მოელოდა მისი ორი ხარისხის თავისუფლების გამო. ელექტრონული ნაწილი ადვილი გასაგებია. თუმცა ძნელია აშენება. რადგან მკლავს სჭირდება სამი გამაქტიურებელი, ჩვენ გვაქვს სამი არხი. ნაცვლად პროგრამირების საერთო Arduino ინტერფეისით, ჩვენ გადავწყვიტეთ გამოვიყენოთ Processing, რომელიც არის ძალიან მსგავსი პროგრამული უზრუნველყოფა Arduino– სთან.

მარაგები

მასალების ანგარიშები: პროტოტიპის ასაშენებლად გამოყენებული იქნა რამდენიმე მასალა, შემდეგ ჩამონათვალში არის ნახსენები ყველა ეს მასალა:

• 3 სერვო მოტორსი MG 996R
• 1 არდუინო უნო
• MDF (სისქე 3 მმ)
• დროის ქამრები GT2 პროფილი (6 მმ სიმაღლე)
• ეპოქსიდური
• თხილი და ჭანჭიკები
• 3 საკისრები

ნაბიჯი 1: პროტოტიპი

პირველი ნაბიჯი იყო მოდელის დამზადება CAD პროგრამულ უზრუნველყოფაში ამ შემთხვევაში Solid works არის საკმაოდ კარგი პროგრამული უზრუნველყოფა, სხვა ვარიანტი შეიძლება იყოს Fusion 360 ან სხვა CAD პროგრამული უზრუნველყოფა თქვენი უპირატესობით. ნაბიჯები 1 -ში მიმაგრებული იყო პირველი პროტოტიპი სხვადასხვა შეცდომის გამო, რომელიც ჩვენ უნდა შევცვალოთ და ჩვენ ვამთავრებთ მოდელის ჩვენებით ვიდეოში და შესავალში.

Laser Cut გამოიყენეს პროტოტიპის დასამზადებლად, მე არ მაქვს ვიდეო წარმოების პროცესის შესახებ, მაგრამ მაქვს ფაილები, რომლებიც მე გამოვიყენე. ამ პროექტის მნიშვნელოვანი ნაწილია ინტერფეისის კოდირება, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ თქვენი საკუთარი მოდელი და გამოიყენოთ ჩვენი კოდი თქვენს SCARA რობოტში

ნაბიჯი 2: მოტორსის კავშირი

ელექტრონიკა ისეთივე მარტივია, როგორც მზა მარცვლეული. უბრალოდ დააკავშირეთ ყველაფერი ისე, როგორც სურათზეა ნაჩვენები (მთავარ კოდში სიგნალი servos- ზე მოდის ქინძისთავებიდან (11, 10 და 11))

ნაბიჯი 3: Undestand Foward და Inverts Kinematics

წინ კინემატიკა

გზა, რომელზეც კოდი მუშაობს ტრაექტორიებისათვის არის შემდეგი: ამ რეჟიმის არჩევის შემდეგ, თქვენ უნდა შეარჩიოთ ფორმა, რომ დახაზოთ. თქვენ შეგიძლიათ აირჩიოთ ხაზს, სამკუთხედს, კვადრატს და ელიფსს შორის. შერჩევიდან გამომდინარე, იცვლება ცვლადი, რომელიც შემდეგ ფუნქციონირებს როგორც „შემთხვევის“არგუმენტი შერჩეული ტიპისთვის, რომელიც შემდგომში დაპროგრამებულია თანმიმდევრობით. დამუშავების მოქნილობის წყალობით, ჩვენ შეგვიძლია ვითანამშრომლოთ ინტერფეისთან Windows და სხვა ოპერაციული სისტემებით ცნობილი ბრძანებებით, რაც საშუალებას იძლევა კურსორის (თაგვის) პოზიციის მინიჭება პროგრამის ცვლადზე, რომელიც Arduino– სთან კავშირის საშუალებით უბრძანებს სერვომოტორებს რა კუთხეები რა თანმიმდევრობით უნდა მართოს.

ხატვის ალგორითმი შეიძლება შემცირდეს ფსევდოკოდით: მიანიჭეთ მნიშვნელობა x1- ს, y1 მიანიჭეთ მნიშვნელობა x2- ს, y2 გამოთვალეთ სხვაობა x1- სა და x2- ს შორის გამოთვალეთ სხვაობა y1- სა და y2- ს შორის გამოთვალეთ ქულები, რომლითაც გაივლის ქვევით (სამკუთხედი, კვადრატი, წრე) (გეომეტრია გამოიყენება ამ ორ წერტილთან ერთად) თუ (botondibujar == true) სრული თანმიმდევრობა ჩაწერის შემთხვევაში, სერვომოტორზე გაგზავნილი ცვლადები ინახება 60 ერთეულის მასივში, რაც ღილაკზე 'ჩანაწერის' დაჭერით გვაძლევს საშუალებას შეინახეთ მიღებული მონაცემები ნებისმიერი რეჟიმით (ხელით, წინ, შებრუნებული, ტრაექტორიები) და შემდეგ გაიმეორეთ როდესაც დააჭერთ დაწყების ღილაკს ცვლადის უბრალო ცვლილებით.

ინვერსიული კინემატიკა

ინვერსიული კინემატიკის პრობლემა მდგომარეობს იმაში, რომ რობოტი მოიძიოს საჭირო შეყვანა სამუშაო ადგილის წერტილში. მექანიზმის გათვალისწინებით, სასურველი პოზიციის შესაძლო გადაწყვეტილებების რაოდენობა შეიძლება იყოს უსასრულო რიცხვი. ჩვენს მიერ აშენებული რობოტი არის სერიული მექანიზმი თავისუფლების ორი ხარისხით. გეომეტრიული ანალიზის შემდეგ, ამ მექანიზმის ორი გამოსავალი იქნა ნაპოვნი. სურათი 13. ინვერსიული კინემატიკის მაგალითი სადაც: θ1 და θ2 არის ორი DoF სერიული მექანიზმის რობოტის შეყვანის კუთხეები და X1 და X2 არის პოზიცია იარაღის სიბრტყეში საბოლოო მკლავში. ზემოთ მოყვანილი სურათიდან:

ის ასევე არსებობს და იდაყვის UP კონფიგურაცია, მაგრამ იმ პროგრამის მიზნით, რომელიც დაიწერა, ის მხოლოდ იდაყვის ქვემოთ კონფიგურაციას იყენებდა. შეყვანის კუთხეების აღმოჩენისთანავე, ეს ინფორმაცია პირდაპირ კინემატიკის პროგრამაზე მუშაობს და სასურველ პოზიციას მიაღწევს სანტიმეტრზე ნაკლები შეცდომით სერვოებისა და ქამრების გამო.

ნაბიჯი 4: სახელმძღვანელო, ტრაექტორია და სწავლის რეჟიმი

სახელმძღვანელო

ამ რეჟიმისთვის საჭიროა მხოლოდ მაუზის გადატანა ინტერფეისში და რობოტი მიჰყვება ინტერფეისის მაჩვენებელს, ამის დაპროგრამება შეგიძლიათ პროგრამირებაში, რომელიც არის საშინელი პლატფორმა

ტრაექტორიები ამ მოდელისთვის ჩვენ ვიყენებთ ინვერსიული კინემატიკის რესურსებს და ვაკეთებთ ფიგურების მოთხოვნას კლიენტის მიერ, რომელიც იყო: სწორი ხაზი კვადრატული სამკუთხედი წრე ფიგურები შეიძლება გამოისახოს ინტერფეისზე თქვენთვის სასურველი ფორმებით. ტრაექტორია იყენებს ინვერსიულ რეჟიმს თითოეული ფიგურის ხაზების თითოეული წერტილის გამოსათვლელად, ასე რომ ადვილია დაიცვას ფიგურები, როდესაც დააწკაპუნებთ თამაშზე მას შემდეგ, რაც ხატავთ იმ ფიგურას, რომელიც შეყვანილი გაქვთ ინტერფეისში

სწავლის რეჟიმი

სწავლის რეჟიმი განიხილავს ყველა სხვა რეჟიმს, რომელიც არის სახელმძღვანელო, წინ, შებრუნებული და ტრაექტორია, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ შეასრულოთ ნებისმიერი ნაბიჯი, რაც გსურთ ინტერფეისში და შემდეგ ჩაანაცვლოთ იგივე მოძრაობით, როგორც ადრე, მაგრამ ნელა, როდესაც ის გამრავლდება და ეცადოთ ამის გაკეთება მეტს. ზუსტად

ნაბიჯი 5: კოდი

სინამდვილეში, კოდის გარკვევა ძნელია, ასე რომ, მე დავტოვე კოდი, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ წაიკითხოთ თუ თქვენ გაქვთ რაიმე ეჭვი ამაში, შეგიძლიათ ჰკითხოთ კომენტარებში და მე გამოგიცხადებთ (მე განვაახლებ ამ ნაბიჯს სრული ახსნით კოდი იყავი მომთმენი) იმ მომენტში, როცა ეჭვი შეგეპარება, შეგიძლია მომწერო ელ.წერილით: [email protected]