Roboti SCARA: Mësoni Rreth Kinematikës Foward dhe Inverse !!! (Plot Twist Mësoni si të bëni një ndërfaqe në kohë reale në ARDUINO duke përdorur përpunimin !!!!): 5 hapa (me fotogra

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:16

Një robot SCARA është një makinë shumë e njohur në botën e industrisë. Emri qëndron për krahun robot të Asamblesë selektive të pajtueshme ose krahun robot të artikuluar me pajtueshmëri selektive. Në thelb është një robot tre shkallë lirie, duke qenë dy zhvendosjet e para rrotulluese në planin XY dhe lëvizja e fundit kryhet nga një rrëshqitës në boshtin Z në fund të krahut. Dy shkallët e lirisë ishin planifikuar të ofronin më shumë saktësi; megjithatë, për shkak të cilësisë së servos që janë në dispozicion për t'u përdorur, krahu i ndërtuar nuk kishte aq lëvizshmëri sa do të pritej për shkak të dy shkallëve të lirisë. Pjesa elektronike është e lehtë për t'u kuptuar. Itshtë e vështirë të ndërtohet, megjithatë. Meqenëse krahu ka nevojë për tre aktivizues, ne kemi tre kanale. Në vend që të programojmë me ndërfaqen e zakonshme Arduino, ne vendosëm të përdorim Processing, i cili është një softuer shumë i ngjashëm me atë Arduino.

Furnizimet

Faturat e materialeve: Për të ndërtuar prototipin janë përdorur disa materiale, në listën e mëposhtme janë përmendur të gjitha ato materiale:

• 3 Servo Motors MG 996R
• 1 Arduino Uno
• MDF (trashësi 3 mm)
• Rripat e kohës Profili GT2 (katran 6 mm)
• Epoksi
• Arra dhe bulona
• 3 kushineta

Hapi 1: Prototipi

Hapi i parë ishte bërja e modelit në një Softuer CAD në këtë rast Solid works është një program mjaft i mirë për të, opsion tjetër mund të jetë Fusion 360 ose softuer tjetër CAD sipas preferencës suaj. Fotografitë e bashkangjitura në Hapin 1 ishin prototipi i parë për shkak të një gabimi të ndryshëm që duhet të modifikojmë, dhe përfundojmë me Model Show në video dhe hyrje.

Laser Cut u përdor për të bërë prototipin, nuk kam asnjë video të procesit të prodhimit, por kam skedarët që kam përdorur. Pjesa e rëndësishme e këtij projekti është Kodimi i Ndërfaqes në mënyrë që të bëni modelin tuaj dhe të përdorni kodin tonë në Robotin tuaj SCARA

Hapi 2: Lidhjet e motorëve

Elektronika është e thjeshtë si drithërat e gatuara. Thjesht lidhni gjithçka siç tregohet në figurë (Në kodin kryesor sinjali i dërguar në servos vjen nga kunjat (11, 10 dhe 11))

Hapi 3: Undestand Foward dhe Inverts Kinematics

Kinematika përpara

Mënyra në të cilën funksionon kodi për trajektoret është si më poshtë: Pasi të keni zgjedhur këtë mënyrë, duhet të zgjidhni një formë për të vizatuar. Ju mund të zgjidhni midis Linjës, Trekëndëshit, Sheshit dhe Elipsit. Në varësi të përzgjedhjes, ndryshohet një ndryshore e cila më pas funksionon si një argument 'rast' për një lloj të zgjedhur të programuar më vonë në sekuencë. Falë fleksibilitetit të Përpunimit, ne mund të ndërveprojmë me ndërfaqen me komandat e njohura nga Windows dhe sistemet e tjera operative, gjë që lejon caktimin e pozicionit të kursorit (miut) në një ndryshore brenda programit, e cila përmes lidhjes me Arduino komandon servomotorët cilat kënde të drejtojnë në çfarë sekuence.

Algoritmi për vizatim mund të reduktohet në pseudokod: caktoni vlerën në x1, y1 caktoni vlerën në x2, y2 llogarisni diferencën midis x1 dhe x2 llogaritni diferencën midis y1 dhe y2 llogaritni pikat përmes të cilave do të kalojë poshtë (trekëndësh, katror, rreth) (gjeometria përdoret me këto dy pika) nëse (botondibujar == vërtetë) sekuenca e plotë në rastin e regjistrimit, ndryshoret e dërguara në servomotor ruhen në një grup prej 60 njësish, të cilat duke shtypur butonin 'rekord' na lejojnë ruani të dhënat e marra me çdo mënyrë (Manual, Forward, Inverse, Trajectories) dhe pastaj riprodhohen kur shtypni butonin start me një ndryshim të thjeshtë të ndryshores.

Kinematika inverse

Problemi i kinematikës së kundërt konsiston në gjetjen e inputeve të nevojshme që roboti të arrijë një pikë në hapësirën e tij të punës. Duke pasur parasysh mekanizmin, sasia e zgjidhjeve të mundshme për një pozicion të dëshiruar mund të jetë një numër i pafund. Roboti që kemi ndërtuar është një mekanizëm serik me dy shkallë lirie. Pas një analize gjeometrike, dy zgjidhje janë gjetur për këtë mekanizëm të veçantë. Figura 13. Shembull Kinematikë Inversi Ku: θ1 dhe θ2 janë këndet hyrëse të dy robotëve mekanizëm serial DoF dhe X1 dhe X2 janë pozicioni në rrafshin e mjetit në krahun përfundimtar. Nga fotografia e mësipërme:

Ekziston gjithashtu dhe konfigurimi UP me bërryl, por për qëllimin e programit që është shkruar, është përdorur vetëm konfigurimi i bërrylit DOWN. Pasi të gjenden këndet e hyrjes, ai informacion funksionon në programin e drejtpërdrejtë të kinematikës dhe pozicioni i dëshiruar arrihet me një gabim më të vogël se një centimetër për shkak të servove dhe rripave.

Hapi 4: Manuali, Trajektorja dhe Mënyra e të Mësuarit

Manual

Për këtë mënyrë ju duhet vetëm të lëvizni mauzën në ndërfaqe dhe roboti do të ndjekë treguesin e ndërfaqes, ju mund ta programoni këtë në programimin që është një platformë e tmerrshme

Trajektoret Për këtë model ne përdorim burimet e kinematikës së anasjelltë dhe i bëjmë figurat e kërkuara nga klienti që ishte një: Rreshti Drejtkëndësh trekëndësh Rrethi Figurat mund të vizatohen në ndërfaqen me format që dëshironi. Trajektorja përdor modalitetin e kundërt për të llogaritur secilën pikë të linjave të secilës prej figurave, kështu që e bën të lehtë ndjekjen e figurave kur klikoni lojë pasi vizatoni figurën që vendosni si hyrje në ndërfaqen

Mënyra e të mësuarit

Mënyra e të mësuarit merr parasysh të gjitha mënyrat e tjera që janë manuale, përpara, anasjelltas dhe trajektore, kështu që ju mund të bëni çdo lëvizje që dëshironi në ndërfaqe dhe më pas të zëvendësoni me të njëjtën lëvizje si më parë, por të ngadaltë ndërsa riprodhohet dhe të përpiqeni ta bëni më shumë pikërisht

Hapi 5: Kodi

Në fakt, kodi është i vështirë për tu sqaruar, kështu që unë e lashë kodin në mënyrë që të lexoni nëse keni ndonjë dyshim në lidhje me të, mund të pyesni në komentet dhe unë do t'ju sqaroj (do ta azhurnoj këtë hap me një shpjegim të plotë të kodi bëhu i durueshëm) për momentin mund të më dërgosh email për çdo dyshim: [email protected]