SCARA Robot: Pag-aaral Tungkol sa Foward at Inverse Kinematics !!! (Plot Twist Alamin Kung Paano Gumawa ng Tunay na Oras ng Interface sa ARDUINO Paggamit ng PROSESYON !!!!): 5 Mga

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ang isang SCARA robot ay isang tanyag na makina sa mundo ng industriya. Ang pangalan ay kumakatawan sa parehong Selective Compliant Assembly Robot Arm o Selective Compliant Articulated Robot Arm. Karaniwan ito ay isang tatlong degree na robot ng kalayaan, ang pagiging unang dalawang pag-aalis ng mga umiikot sa XY eroplano at ang huling kilusan ay ginaganap ng isang slider sa Z axis sa dulo ng braso. Ang dalawang antas ng kalayaan ay pinlano na mag-alok ng mas tumpak; gayunpaman, dahil sa kalidad ng mga servos na magagamit para magamit namin, ang built arm ay walang kasing kadaliang kumilos tulad ng inaasahan dahil sa dalawang degree na kalayaan nito. Ang elektronikong bahagi ay madaling maunawaan. Ito ay matigas upang bumuo, bagaman. Tulad ng kailangan ng braso ng tatlong mga actuator, mayroon kaming tatlong mga channel. Sa halip na mag-program sa karaniwang interface ng Arduino, nagpasya kaming gamitin ang Pagproseso, na isang katulad na software sa Arduino.

Mga gamit

Mga bill ng materyales: Upang mabuo ang prototyping maraming materyal ang ginamit, sa sumusunod na listahan ay nabanggit ang lahat ng mga materyal na iyon:

• 3 Servo Motors MG 996R
• 1 Arduino Uno
• MDF (3 mm kapal)
• Timing Belts GT2 profile (6 mm pitch)
• Epoxy
• Nuts at bolts
• 3 mga gulong

Hakbang 1: Ang Prototype

Ang unang hakbang ay ang paggawa ng modelo sa isang CAD Software sa kasong ito Ang solidong gumagana ay isang mahusay na software para dito, ang iba pang pagpipilian ay maaaring Fusion 360 o iba pang CAD software na iyong gusto. Ang mga larawan na nakakabit sa Hakbang 1 ay ang unang prototype dahil sa iba't ibang error na dapat naming baguhin, at nagtatapos kami sa Model Show sa video at pagpapakilala.

Ginamit ang Laser Cut upang makagawa ng prototype, wala akong anumang video sa proseso ng pagmamanupaktura, ngunit mayroon akong mga file na ginamit ko. Ang kailangang mahalagang bahagi ng proyektong ito ay ang Coding ng Interface upang maaari kang gumawa ng iyong sariling modelo at magamit ang aming code sa iyong sariling SCARA Robot

Hakbang 2: Mga Koneksyon sa Motors

Ang electronics ay simple bilang cookin cereal. Ikonekta lamang ang lahat tulad ng ipinakita sa larawan (Sa pangunahing code ang signal na ipadala sa mga servos ay nagmula sa mga pin (11, 10 at 11))

Hakbang 3: Undestand Foward at Inverts Kinematics

Ipasa ang Kinematics

Ang paraan kung saan gumagana ang code para sa mga trajectory ay ang sumusunod: Matapos piliin ang mode na ito, dapat kang pumili ng isang hugis upang iguhit. Maaari kang pumili sa pagitan ng Line, Triangle, Square at Ellipse. Depende sa pagpipilian, ang isang variable ay binago kung saan pagkatapos ay gumagana bilang isang 'case' argument para sa isang piling uri na naka-program sa ibang pagkakataon sa pagkakasunud-sunod. Salamat sa kakayahang umangkop ng Pagproseso, maaari kaming makipag-ugnay sa interface na may mga utos na kilala ng Windows at iba pang mga operating system, na nagpapahintulot sa pagtatalaga ng posisyon ng cursor (mouse) sa isang variable sa loob ng programa, na sa pamamagitan ng koneksyon sa Arduino ay utos sa mga servomotor ano ang mga anggulo upang humimok sa anong pagkakasunud-sunod.

Ang algorithm para sa pagguhit ay maaaring mabawasan sa pseudocode: magtalaga ng halaga sa x1, y1 magtalaga ng halaga sa x2, y2 kalkulahin ang pagkakaiba sa pagitan ng x1 at x2 kalkulahin ang pagkakaiba sa pagitan ng y1 at y2 na makalkula ang mga puntos kung saan ang down ay pumasa (tatsulok, parisukat, bilog) (Ginamit ang geometry sa dalawang puntong ito) kung (botondibujar == totoo) kumpletong pagkakasunud-sunod sa kaso ng pagrekord, ang mga variable na ipinadala sa servomotor ay nai-save sa isang hanay ng 60 mga yunit, na sa pamamagitan ng pagpindot sa pindutan ng 'record' ay payagan kaming i-save ang data na nakuha sa anumang mode (Manual, Forward, Inverse, Trajectories) at pagkatapos ay replicated kapag pinindot mo ang start button na may isang simpleng pagbabago ng variable.

Kabaligtaran Kinematics

Ang problema ng kabaligtaran na kinematics ay binubuo sa paghahanap ng mga kinakailangang input para sa robot na maabot ang isang punto sa workspace nito. Dahil sa mekanismo, ang dami ng mga posibleng solusyon para sa isang nais na posisyon ay maaaring isang walang katapusang numero. Ang robot na itinayo namin ay isang serial mekanismo na may dalawang degree na kalayaan. Matapos ang isang geometrical analysis, dalawang solusyon ang natagpuan para sa partikular na mekanismong ito. Larawan 13. Kabaligtaran halimbawa ng Kinematics Kung saan: θ1 at θ2 ang mga anggulo ng pag-input ng dalawang DoF na serial mekanismo robot at X1 at X2 ang posisyon sa eroplano ng tool sa huling braso. Mula sa larawan sa itaas:

Mayroon din ito at pag-configure ng siko UP, ngunit para sa layunin ng program na nakasulat, ginamit lamang ang pagsasaayos ng siko na Pababang. Kapag natagpuan ang mga anggulo ng pag-input, ang impormasyong iyon ay tumatakbo sa direktang programa ng kinematics at ang nais na posisyon ay naabot na may isang error na mas mababa sa isang sentimetro dahil sa mga servos at sinturon.

Hakbang 4: Mode ng Manwal, Trajectory at Learning

Manwal

Para sa mode na ito kailangan mo lamang ilipat ang mause sa interface at sundin ng robot ang pointer ng interface, maaari mong i-program ito sa pag-program na isang kakila-kilabot na plataform

Mga Trajectory Para sa modelong ito ginagamit namin ang mga mapagkukunan ng inverse kinematics at ginagawa ang mga numero na hiniling ng kliyente na isang: Straight Line Square triangle Circle Ang mga numero ay maaaring iguhit sa interface na may mga hugis na gusto mo. Ginagamit ng trajectory ang inverse mode upang makalkula ang bawat punto ng mga linya ng bawat isa sa mga figure upang madali itong sundin ang mga numero kapag nag-click ka sa pag-play pagkatapos mong iguhit ang figure na inilagay mo bilang input sa interface

Mode sa pag-aaral

Isaalang-alang ng mode ng pag-aaral ang lahat ng iba pang mga mode na manu-manong, pasulong, kabaligtaran at mga daanan, sa gayon maaari kang gumawa ng anumang paglipat na nais mo sa interface at pagkatapos ay palitan ng parehong kilusan tulad ng dati ngunit mabagal habang nagpaparami at subukang gawin ito nang higit pa saktong

Hakbang 5: Ang Code

Sa totoo lang ang code ay medyo mahirap ipaliwanag kung kaya't iniwan ko ang code upang mabasa mo ang ir Kung mayroon kang anumang pag-aalinlangan tungkol dito, maaari kang magtanong sa mga komento at sasabog ako sa iyo (I-a-update ko ang hakbang na ito sa isang buong paliwanag ng magpasensya ang code) sa sandaling maaari mo akong i-email para sa anumang pag-aalinlangan: [email protected]