Robot SCARA: Spoznavanje napredne in obratne kinematike !!! (Plot Twist Naučite se ustvariti vmesnik v realnem času v ARDUINU z OBDELAVO !!!!): 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Robot SCARA je zelo priljubljen stroj v svetu industrije. Ime pomeni tako selektivno skladno roko za montažo robota kot selektivno skladno zgibno roko roko. To je v bistvu robot s tremi stopnjami svobode, prva dva premika sta rotacijski v ravnini XY, zadnji premik pa izvede drsnik po osi Z na koncu roke. Dve stopnji svobode sta bili načrtovani za večjo natančnost; kljub temu zaradi kakovosti servomotorjev, ki so nam na voljo za uporabo, vgrajena roka ni imela toliko mobilnosti, kot bi pričakovali zaradi dveh stopenj svobode. Elektronski del je enostavno razumljiv. Zgraditi pa ga je težko. Ker roka potrebuje tri pogone, imamo tri kanale. Namesto programiranja s skupnim vmesnikom Arduino smo se odločili za uporabo Processing, ki je zelo podobna programski opremi Arduino.

Zaloge

Materiali: Za izdelavo prototipov je bilo uporabljenih več materialov, na naslednjem seznamu so omenjeni vsi ti materiali:

• 3 servo motorji MG 996R
• 1 Arduino Uno
• MDF (debelina 3 mm)
• Zobati jermeni profil GT2 (korak 6 mm)
• Epoksi
• Matice in vijaki
• 3 Ležaji

1. korak: Prototip

Prvi korak je bil izdelava modela v programski opremi CAD, v tem primeru je Solid works zelo dobra programska oprema, druga možnost je lahko Fusion 360 ali druga CAD programska oprema po vaši želji. Slike, ki so bile priložene v 1. koraku, so bile zaradi različnih napak, ki jih moramo spremeniti, prvi prototip, na koncu pa smo v videu in uvodu dobili Model Show.

Laser Cut je bil uporabljen za izdelavo prototipa, nimam nobenega videoposnetka o proizvodnem procesu, vendar imam datoteke, ki sem jih uporabil. Pomemben del tega projekta je kodiranje vmesnika, tako da lahko izdelate svoj model in uporabite našo kodo v svojem SCARA robotu

Korak: Povezava motorjev

Elektronika je preprosta kot kuhanje žit. Samo povežite vse, kot je prikazano na sliki (v glavni kodi signal, ki se pošlje na servomotorje, prihaja iz zatičev (11, 10 in 11))

3. korak: Odstranite naprej in obrnite kinematiko

Naprej kinematika

Koda deluje za trajektorije na naslednji način: Ko izberete ta način, morate izbrati obliko za risanje. Izbirate lahko med črto, trikotnikom, kvadratom in elipso. Odvisno od izbire se spremenljivka spremeni, ki nato deluje kot argument „primer“za izbrano vrsto, programirano pozneje v zaporedju. Zaradi prilagodljivosti Processinga lahko z vmesnikom komuniciramo z ukazi, ki jih poznajo Windows in drugi operacijski sistemi, kar omogoča dodelitev položaja kazalke (miške) spremenljivki v programu, ki prek povezave z Arduinom ukaže servomotorje. katere kote voziti v kakšnem zaporedju.

Algoritem za risanje je mogoče zmanjšati v psevdokodi: dodeli vrednost x1, y1 dodeli vrednost x2, y2 izračuna razliko med x1 in x2 izračuna razliko med y1 in y2 izračuna točke, skozi katere bo potekal navzdol (trikotnik, kvadrat, krog) (geometrija se uporablja s tema dvema točkama) če je (botondibujar == true) popolno zaporedje v primeru snemanja, se spremenljivke, poslane na servomotor, shranijo v niz 60 enot, ki nam s pritiskom na gumb 'snemi' shranite podatke, pridobljene s katerim koli načinom (ročno, naprej, obratno, tragiki) in jih nato ponovite, ko pritisnete gumb za zagon s preprosto spremembo spremenljivke.

Inverzna kinematika

Inverzna kinematična težava je iskanje potrebnih vhodov, da robot doseže točko v svojem delovnem prostoru. Glede na mehanizem je lahko količina možnih rešitev za želeni položaj neskončno število. Robot, ki smo ga zgradili, je serijski mehanizem z dvema stopnjama svobode. Po geometrijski analizi sta bili za ta mehanizem najdeni dve rešitvi. Slika 13. Primer obratne kinematike Kjer sta: θ1 in θ2 vhodna kota robota dveh serijskih mehanizmov DoF, X1 in X2 pa položaj v ravnini orodja v končni roki. Iz zgornje slike:

Obstaja tudi konfiguracija komolca UP, vendar je bila za namen napisanega programa uporabljena samo konfiguracija komolca DOL. Ko so vhodni koti ugotovljeni, te informacije tečejo v programu za neposredno kinematiko in želeni položaj je dosežen z napako manj kot centimeter zaradi servomotorjev in jermenov.

4. korak: ročni način, smer in način učenja

Priročnik

Za ta način morate samo premakniti mause v vmesniku in robot bo sledil kazalcu vmesnika, to lahko programirate v programiranju, ki je odlična platforma

Trajektoriji Za ta model uporabljamo sredstva inverzne kinematike in klient zahteva, da so številke: Pravokotni kvadratni trikotnik Krog Številke lahko na vmesniku narišete z želenimi oblikami. Pot uporablja obratni način za izračun vsake točke črt vsake od številk, zato olajša sledenje številkam, ko kliknete predvajanje, potem ko narišete številko, ki ste jo vnesli kot vnos v vmesniku

Učni način

Način učenja upošteva vse druge načine, ki so ročni, naprej, inverzni in trajektorije, tako da lahko v vmesnik naredite poljuben premik, ki ga želite, nato pa ga nadomestite z istim premikom kot prej, vendar počasi, ko se reproducira, in poskusite to narediti več točno.

5. korak: Koda

Pravzaprav je kodo težko razložiti, zato sem kodo pustil, da jo lahko preberete. Če imate kakršne koli dvome o tem, lahko vprašate v komentarjih in razložil vam bom (ta korak bom posodobil s popolno razlago koda bodite potrpežljivi) zaenkrat mi lahko za kakršen koli dvom pošljete e -pošto: [email protected]