SCARA робот: Фовард ба урвуу кинематикийн талаар суралцах !!! (Plot Twist нь PRODUCTING ашиглан ARDUINO дээр бодит цагийн интерфэйсийг хэрхэн хийхийг сурах болно !!!!): 5 алхам (зу

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

SCARA робот бол үйлдвэрлэлийн ертөнцөд маш их алдартай машин юм. Энэ нэр нь сонгомол нийцтэй угсралтын роботын гар эсвэл сонгомол нийцтэй үений роботын аль алиныг илэрхийлдэг. Энэ нь үндсэндээ гурван градусын эрх чөлөөний робот бөгөөд XY хавтгайд эргэлддэг эхний хоёр нүүлгэн шилжүүлэлт бөгөөд сүүлчийн хөдөлгөөнийг гарын төгсгөлд Z тэнхлэгт гулсагчаар гүйцэтгэдэг. Эрх чөлөөний хоёр зэрэг нь илүү нарийвчлалтай байхаар төлөвлөсөн; Гэсэн хэдий ч бидний ашиглах боломжтой servo -ийн чанараас шалтгаалан гар нь хоёр түвшний эрх чөлөөгөөрөө төсөөлж байсан шиг тийм ч хөдөлгөөнтэй байгаагүй бөгөөд электрон хэсгийг ойлгоход хялбар байдаг. Гэсэн хэдий ч барихад хэцүү байдаг. Гарт гурван идэвхжүүлэгч хэрэгтэй тул бид гурван сувагтай. Нийтлэг Arduino интерфэйсээр програмчлахын оронд бид Arduino -той маш төстэй програм хангамж болох Processing -ийг ашиглахаар шийдсэн.

Хангамж

Материалын тооцоо: Прототипийг бүтээхийн тулд хэд хэдэн материалыг ашигласан бөгөөд дараах жагсаалтад эдгээр бүх материалыг дурдсан болно.

• 3 Servo Motors MG 996R
• 1 Ардуино Уно
• БСХС (3 мм зузаан)
• Хугацааны бүс GT2 профайл (6 мм давирхай)
• Эпокси
• Самар ба боолт
• 3 холхивч

Алхам 1: Прототип

Эхний алхам бол загварыг CAD програм хангамж дээр хийх явдал байв, энэ тохиолдолд Solid Works бол маш сайн програм хангамж юм, өөр сонголт бол Fusion 360 эсвэл таны хүссэн бусад CAD програм хангамж байж болно. Алхам 1 -д хавсаргасан зургууд нь бидний өөрчлөх ёстой янз бүрийн алдаанаас үүдэлтэй анхны загвар байсан бөгөөд бид видео болон танилцуулгадаа Model Show -ийг үзүүлсэн болно.

Прототип хийхийн тулд лазер хайчлах аргыг ашигласан, надад үйлдвэрлэлийн явцын талаар ямар ч видео байхгүй, гэхдээ надад ашигласан файлууд байгаа. Энэхүү төслийн чухал хэсэг нь интерфейсийн кодчилол бөгөөд та өөрийн загварыг хийж, манай кодыг SCARA робот болгон ашиглаж болно.

Алхам 2: Мотор холболт

Цахилгаан хэрэгсэл нь күүкийн үр тариа шиг энгийн зүйл юм. Зураг дээр үзүүлсэн шиг бүх зүйлийг холбоно уу (Үндсэн кодонд servos руу илгээдэг дохио нь тээглүүрээс ирдэг (11, 10 ба 11))

Алхам 3: Кинематикийг үл тоомсорлох ба урвуулах

Урагш Кинематик

Траекторын хувьд кодыг ажиллуулах арга нь дараах байдалтай байна: Энэ горимыг сонгосны дараа та зурах хэлбэрээ сонгох ёстой. Та Шугам, Гурвалжин, Дөрвөлжин, Эллипсийн аль нэгийг сонгож болно. Сонголтоос хамааран хувьсагчийг өөрчилдөг бөгөөд дараа нь дарааллаар програмчлагдсан сонгосон төрөлд 'case' аргумент болдог. Боловсруулах уян хатан байдлын ачаар бид Windows болон бусад үйлдлийн системүүдийн мэддэг командуудтай интерфейстэй харилцах боломжтой бөгөөд энэ нь курсор (хулгана) -ны байрлалыг програм доторх хувьсагч руу хуваарилах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь Arduino -тэй холбогдон сервомоторуудад тушаал өгдөг. ямар өнцгөөр ямар дарааллаар жолоодох вэ.

Псевдокод дээр зураг зурах алгоритмыг багасгаж болно: x1 -д утга оноож, x1 -ийг x2 -д, y2 x1 ба x2 -ийн ялгааг тооцоолно, y1 ба y2 -ийн ялгааг тооцоолно. (геометрийг эдгээр хоёр цэг дээр ашигладаг) хэрэв бичлэг хийх тохиолдолд (botondibujar == үнэн) бүрэн дараалал байвал сервомотор руу илгээсэн хувьсагчдыг 60 нэгжийн массивт хадгалдаг бөгөөд үүнийг "бичлэг" товчлуур дээр дарснаар бидэнд олгодог. олж авсан өгөгдлийг ямар ч горимд (гарын авлага, урагш, урвуу, траектор) хадгалж, дараа нь энгийн хувьсагчийн өөрчлөлтөөр эхлүүлэх товчийг дарахад хуулбарлах болно.

Урвуу кинематик

Урвуу кинематикийн асуудал нь роботын ажлын талбар дээр хүрэхийн тулд шаардлагатай орцыг олох явдал юм. Механизмыг харгалзан хүссэн албан тушаалд хүрэх боломжтой шийдлүүдийн тоо хязгааргүй байж болно. Бидний бүтээсэн робот бол хоёр эрх чөлөөний цуваа механизм юм. Геометрийн дүн шинжилгээ хийсний дараа энэ механизмын хоёр шийдлийг олсон. Зураг 13. Урвуу кинематикийн жишээ Энд: θ1 ба θ2 нь DoF серийн механизмын хоёр роботын оролтын өнцөг ба X1 ба X2 нь багажны хавтгай дээрх эцсийн гар дахь байрлал юм. Дээрх зургаас:

Энэ нь бас байдаг ба тохойн UP тохиргоо боловч бичсэн програмын зорилгоор зөвхөн тохойн DOWN тохиргоог ашигласан болно. Оролтын өнцгийг олсны дараа тэр мэдээлэл шууд кинематик програм дээр ажилладаг бөгөөд servos болон туузны улмаас сантиметрээс бага алдаатайгаар хүссэн байрлалд хүрдэг.

Алхам 4: Гарын авлага, замнал ба сургалтын горим

Гарын авлага

Энэ горимын хувьд та зөвхөн интерфэйс дэх моузерыг зөөх хэрэгтэй бөгөөд робот нь интерфейсийн заагчийг дагах болно, та үүнийг гайхалтай програмчлалын програмчлалд програмчилж болно.

Траекторууд Энэ загварын хувьд бид урвуу кинематикийн нөөцийг ашиглаж, үйлчлүүлэгчийн хүссэн хүсэлтийг дараах байдлаар хийдэг: Шулуун шугам дөрвөлжин гурвалжин Дугуй Зургийг интерфэйс дээр хүссэн хэлбэрээрээ зурж болно. Траектор нь урвуу горимыг ашиглан дүрс тус бүрийн шугамын цэг бүрийг тооцоолох бөгөөд ингэснээр интерфэйс дээр оруулсан дүрсийг зурсны дараа тоглуулахыг дарахад дүрсийг дагахад хялбар болно.

Сурах горим

Сургалтын горим нь гарын авлага, урагш, урвуу, чиглэлийн бусад бүх горимыг харгалзан үздэг тул та хүссэн бүх хөдөлгөөнийг интерфэйс рүү хийж, дараа нь ижил хөдөлгөөнөөр сольж болно. яг.

Алхам 5: Код

Үнэн хэрэгтээ кодыг тайлбарлахад хэцүү байдаг тул би кодыг орхисон тул та үүнийг уншиж болно Хэрэв та үүнд эргэлзэж байвал коммент дээрээс асууж болно, би танд тайлбарлаж өгөх болно (би энэ алхамыг бүрэн тайлбартайгаар шинэчилнэ. кодыг тэвчээртэй байгаарай) энэ мөчид та эргэлзэж байвал надад имэйлээр илгээж болно: [email protected]