UStepper Robot Arm 4: 5 алхам

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

Энэ бол миний uStepper stepper хяналтын самбарт зориулан бүтээсэн миний робот гарны 4 дэх давталт юм. Робот нь 3 шатлалт мотортой бөгөөд асаах зориулалттай servo (үндсэн тохиргоотой) тул uStepper -ээр хязгаарлагдахгүй, харин ямар ч шатлалт жолоочийн самбар дээр ашиглах боломжтой.

Энэхүү загвар нь үйлдвэрлэлийн палетжуулагч робот дээр суурилсан бөгөөд харьцангуй энгийн. Үүнтэй холбогдуулан би дизайн хийх, угсрах, эд ангиудыг хэвлэхэд хялбар болгох үүднээс олон тооны цагийг зарцуулсан.

Би дизайныг хэвлэхэд хялбар, угсрах энгийн байдлыг харгалзан хийсэн. Эдгээр хоёр параметрийг сайжруулах ямар ч арга байхгүй гэсэн үг биш, гэхдээ би урт замыг туулсан гэж бодож байна. Цаашилбал, би үйлдвэрлэлийн робот техникийг харьцангуй хялбар болгох боломжтой гэдгийг харуулах замаар хоббичин үүнийг дагах түвшинд хүргэхийг хүсч байна.

Загварын аль алиных нь талаар бүтээлч санал сэтгэгдлээ үлдээж болно, гэхдээ хамгийн гол нь үүнийг хэрхэн бүх хүмүүст хүртээмжтэй болгох талаар (ялангуяа математик).

Алхам 1: Шаардлагатай эд анги, 3D хэвлэх, угсрах

Ерөнхийдөө таны мэдэх ёстой бүх зүйл угсрах гарын авлагад байна. Худалдан авсан болон хэвлэсэн хэсгүүдтэй нарийвчилсан Монголбанк, угсрах нарийвчилсан заавар байдаг.

3D хэвлэх ажлыг 0.2 мм -ийн өндөртэй, 30 % дүүргэгч бүхий боломжийн чанартай 3D принтер (FDM) дээр хийдэг. Та хамгийн сүүлийн үеийн эд анги, зааврыг эндээс олж болно:

Алхам 2: Кинематик

Гараа урьдчилан харах боломжтой болгохын тулд та математик хийх хэрэгтэй: OI нь энэ төрлийн роботтой холбоотой кинематикийг харьцангуй энгийн байдлаар тайлбарлахын тулд маш олон газруудыг хайсан боловч би асаалттай байсан гэж бодож чадаагүй байна. ихэнх хүмүүс үүнийг ойлгох чадвартай байсан. Би кинематикийн өөрийн хувилбарыг зөвхөн тригонометрийн үндсэн дээр хийсэн бөгөөд матрицын хувиргалт биш, хэрэв та өмнө нь ийм зүйл дээр ажиллаж байгаагүй бол аймшигтай мэт санагдаж болох ч энэ нь зөвхөн 3 DOF тул энэ роботын хувьд маш энгийн зүйл юм.

Хавсаргасан баримт бичигт миний хандлага харьцангуй ойлгомжтой байдлаар бичигдсэн гэж би бодож байна. Гэхдээ энэ нь танд утга учиртай эсэхийг хараарай!

Алхам 3: Кинематикийг кодлох

Кинематикийг миний өмнө оруулсан тооцооллоор ойлгоход хэцүү байж магадгүй юм. Энд юуны түрүүнд Октавын хэрэгжилт байна - Октав бол Matlab -ээс олдсон олон ижил шинж чанартай үнэгүй хэрэгсэл юм.

L1o = 40; Zo = -70; L_2 = 73.0; Au = 188.0; Аль = 182.0; Ло = 47.0; UPPERARMLEN = Au; LOWERARMLEN = Аль; XOFFSET = Ло; ZOFFSET = L_2; AZOFFSET = Zo; AXOFFSET = L1o; disp ('Кодын хэрэгжилт') disp ('Оролтын өнцөг:') rot = deg2rad (30); баруун = deg2rad (142.5); зүүн = deg2rad (50); rad2deg (ялзрах) rad2deg (баруун) rad2deg (зүүн) T1 = ялзрах;#суурь T2 = баруун;#мөр T3 = зүүн;) z = ZOFFSET + sin (баруун)*LOWERARMLEN - cos (зүүн - (pi/2 - баруун))*UPPERARMLEN + AZOFFSET k1 = sin (зүүн - (pi/2 - баруун))*UPPERARMLEN + cos (баруун)* LOWERARMLEN + XOFFSET + AXOFFSET; x = cos (ялзрах)*k1 y = sin (ялзрах)*k1 ## XYZ -ээс өнцөг авахын тулд урвуу кинематик: rot = atan2 (y, x); x = x - cos (ялзрах)*AXOFFSET; y = y - нүгэл (ялзрах)*AXOFFSET; z = z - AZOFFSET -ZOFFSET; L1 = sqrt (x*x + y*y) - XOFFSET; L2 = sqrt ((L1)*(L1) + (z)*(z)); a = (z)/L2; b = (L2*L2 + LOWERARMLEN*LOWERARMLEN - UPPERARMLEN*UPPERARMLEN)/(2*L2*LOWERARMLEN); c = (LOWERARMLEN*LOWERARMLEN + UPPERARMLEN*UPPERARMLEN - L2*L2)/(2*LOWERARMLEN*UPPERARMLEN); баруун = (atan2 (a, sqrt (1-a*a)) + atan2 (sqrt (1-b*b), b)); зүүн = atan2 (sqrt (1-c*c), c); ## гаралтын тооцоолсон өнцөг disp ('Гаралтын өнцөг:') ялзрах = rad2deg (ялзрах) баруун = rad2deg (баруун) зүүн = rad2deg (зүүн)

Дээрх скриптийн тусламжтайгаар үндсэндээ урагш болон хоцрогдсон кинематикийг ашиглахад бэлэн кодтой болно.

Мотор өнцгийн өгөгдлийн багц хаана хүрэхээ тооцоолоход ашигладаг Forward Kinematics. Урвуу кинематик нь хүссэн x, y, z байрлалд ямар хөдөлгүүрийн өнцөг босохыг тооцоолох болно. Дараа нь моторын хөдөлгөөнд хязгаарлалт оруулах шаардлагатай болно. Эргэлтийн суурь нь зөвхөн 0 -ээс 359 градус хүртэл байж болно. Ингэснээр та боломжгүй албан тушаалд очихгүй байх болно.

Алхам 4: Юмыг ажиллуул

Бид кинематик номын сангийн хэрэгжилтэд тийм ч сайн биш байгаа тул би одоохондоо өгөх боломжгүй байна. Гэхдээ энэ нь хэрхэн яаж явагдаж байгаа тухай видео бичлэгийг би танд үзүүлж чадна. Энэ нь холхивч ба туузан хөтөч ашигласны ачаар нэлээд тогтвортой бөгөөд гөлгөр юм.

Алхам 5: Нэмэлт төгсгөлийн эффекторууд

Би нэмэлт 3 нэмэлт эффектор зохион бүтээсэн. Нэг нь ердөө л хэвтээ хавчуурга, нөгөө нь Европын ердийн шар айраг, содны лаазанд таардаг бөгөөд хамгийн сүүлд вакуум аяга, шахуурга, хавхлагад багтаах боломжтой вакуум бариулын систем байдаг.

Бүгд энд байгаа эсвэл боломжтой болно (3D STL файлууд ба заавар):