SCARA robot: Fovard va teskari kinematika haqida bilib oling !!! (Plot Twist, ARDUINO -da ishlov berish yordamida real vaqt rejimida interfeys yaratishni o'rganing !!!!): 5 qadam (

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

SCARA robot - bu sanoat dunyosida juda mashhur mashina. Bu nom tanlangan mos keladigan robotli qurol yoki tanlangan mos keladigan bo'g'inli robot qo'lini anglatadi. Bu asosan uch darajali erkinlik robotidir, bu XY tekisligida aylanadigan dastlabki ikkita joy almashinuvi va oxirgi harakat qo'lning oxiridagi Z o'qidagi slayder yordamida amalga oshiriladi. Erkinlikning ikki darajasi aniqroq taklif qilish uchun rejalashtirilgan edi; Shunday bo'lsa -da, biz ishlatadigan servolarning sifati tufayli, qurilgan qo'l ikki darajali erkinlik tufayli kutilganidek harakatlanishga ega emas edi. Elektron qismni tushunish oson. Shunga qaramay, uni qurish qiyin. Qo'lga uchta aktuator kerak bo'lgani uchun bizda uchta kanal bor. Umumiy Arduino interfeysi bilan dasturlash o'rniga, biz Arduino dasturiga juda o'xshash bo'lgan Processing dasturidan foydalanishga qaror qildik.

Ta'minotlar

Materiallar hisoblari: Prototip yaratish uchun bir nechta material ishlatilgan, keyingi ro'yxatda bu materiallarning barchasi ko'rsatilgan:

• 3 Servo dvigatellari MG 996R
• 1 Arduino Uno
• MDF (qalinligi 3 mm)
• Vaqt kamarlari GT2 profili (6 mm balandlikda)
• Epoksi
• Yong'oq va murvat
• 3 rulmanlar

1 -qadam: Prototip

Birinchi qadam, bu modelni SAPR dasturiy ta'minotida yaratish edi, bu holda Solid Works - bu juda yaxshi dasturiy ta'minot, boshqa variant - Fusion 360 yoki siz xohlagan boshqa SAPR dasturlari bo'lishi mumkin. 1 -qadamga qo'shilgan rasmlar, biz o'zgartirishimiz kerak bo'lgan har xil xato tufayli birinchi prototip bo'lib, biz video va kirish qismida Model Show bilan tugaymiz.

Prototipni yaratish uchun Laser Cut ishlatilgan, menda ishlab chiqarish jarayoni haqida video yo'q, lekin menda ishlatilgan fayllar bor. Ushbu loyihaning muhim qismi - bu interfeysni kodlash, shuning uchun siz o'zingizning modelingizni yaratishingiz va bizning kodimizni SCARA robotiga ishlatishingiz mumkin.

2 -qadam: dvigatellarni ulash

Elektron pishirgichli don kabi oddiy. Hammasini rasmda ko'rsatilgandek ulang (asosiy kodda servolarga signal pimlardan keladi (11, 10 va 11))

3 -qadam: Kinematikani tushunmaslik

Oldinga kinematika

Kodning traektoriyalar uchun ishlash usuli quyidagicha: Bu rejimni tanlagandan so'ng, chizish uchun shakl tanlash kerak. Siz chiziq, uchburchak, kvadrat va ellipsni tanlashingiz mumkin. Tanlovga qarab, o'zgaruvchi o'zgartiriladi, u keyinchalik ketma -ketlikda dasturlashtirilgan tanlangan tur uchun "holat" argumenti sifatida ishlaydi. Ishlov berishning moslashuvchanligi tufayli biz interfeys bilan Windows va boshqa operatsion tizimlar tomonidan ma'lum bo'lgan buyruqlar bilan o'zaro aloqa qila olamiz, bu kursorning (sichqonchaning) o'rnini dastur ichidagi o'zgaruvchiga belgilashga imkon beradi, bu Arduino -ga ulanish orqali servomotorlarga buyruq beradi. qaysi burchaklar qanday ketma -ketlikda haydash kerak.

Psevdokodda chizish algoritmini kamaytirish mumkin: x1 ga qiymat, y1 ga x2, y2 x1 va x2 orasidagi farqni hisoblash y1 va y2 orasidagi farqni hisoblash, pastga tushadigan nuqtalarni hisoblash (uchburchak, kvadrat, doira) (geometriya bu ikki nuqta bilan ishlatiladi) agar (botondibujar == rost) yozish holatida to'liq ketma -ketlik bo'lsa, servomotorga yuborilgan o'zgaruvchilar 60 birlikdan iborat massivda saqlanadi, bu esa "rekord" tugmasini bosish orqali bizga olingan ma'lumotlarni har qanday rejimda saqlang (qo'lda, oldinga, teskari, traektoriyalar) va o'zgaruvchining oddiy o'zgarishi bilan boshlash tugmachasini bosganingizda takrorlanadi.

Teskari kinematika

Teskari kinematika muammosi robotning ish maydonida bir nuqtaga yetishi uchun kerakli ma'lumotlarni topishdan iborat. Mexanizmni hisobga olgan holda, kerakli pozitsiya uchun mumkin bo'lgan echimlar miqdori cheksiz bo'lishi mumkin. Biz qurgan robot - bu ikki darajali erkinlikka ega ketma -ket mexanizm. Geometrik tahlildan so'ng, ushbu mexanizm uchun ikkita echim topildi. 13 -rasm. Kinematikaning teskari misoli Bu erda: θ1 va θ2 - ikkita DoF ketma -ket mexanizmli robotning kirish burchaklari va X1 va X2 - asbobning tekislikdagi oxirgi qo'lidagi pozitsiyasi. Yuqoridagi rasmdan:

U ham mavjud va tirsak UP konfiguratsiyasi, lekin yozilgan dastur uchun faqat tirsak DOWN konfiguratsiyasi ishlatilgan. Kirish burchaklari topilgach, bu ma'lumot to'g'ridan -to'g'ri kinematik dasturda ishlaydi va servo va kamar tufayli santimetrdan kam xato bilan kerakli pozitsiyaga erishiladi.

4 -qadam: Qo'l, traektoriya va o'rganish rejimi

Qo'l bilan

Ushbu rejim uchun siz faqat interfeysdagi mausni harakatlantirishingiz kerak va robot interfeys ko'rsatgichiga amal qiladi, siz buni dasturlashda dasturlashingiz mumkin, bu ajoyib platforma.

Bu model uchun biz teskari kinematikaning manbalaridan foydalanamiz va mijozdan raqamlar so'rovini bajaramiz: to'g'ri chiziqli kvadrat to'rtburchaklar doirasi Raqamlarni interfeysga kerakli shakllar bilan chizish mumkin. Har bir chiziq chizig'ining har bir nuqtasini hisoblash uchun traektoriya teskari rejimdan foydalanadi, shuning uchun siz interfeysga kiritgan rasmni chizganingizdan so'ng o'ynashni bosganingizda raqamlarga amal qilishni osonlashtiradi.

O'qish rejimi

O'qish rejimi qo'lda, oldinga, teskari va traektoriyali boshqa barcha rejimlarni ko'rib chiqadi, shuning uchun siz xohlagan harakatni interfeysga o'tkazishingiz mumkin, keyin uni avvalgidek bir xil harakat bilan almashtira olasiz, lekin u takrorlanganda va sekinroq bajarishga harakat qiling. aynan

5 -qadam: Kod

Aslida kodni tushuntirish juda qiyin, shuning uchun men kodni qoldirdim, shuning uchun siz o'qishingiz mumkin, agar sizda shubha bo'lsa, izohlarda so'rashingiz mumkin va men sizga tushuntirib beraman (men bu qadamni to'liq tushuntirish bilan yangilayman. kod sabrli bo'lsin), hozirda siz menga shubha tug'ilsa elektron pochta orqali yuborishingiz mumkin: [email protected]