Robotul SCARA: Aflați despre Foward și cinematica inversă !!! (Plot Twist Aflați cum să creați o interfață în timp real în ARDUINO folosind PROCESAREA !!!!): 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Un robot SCARA este o mașină foarte populară în lumea industriei. Numele înseamnă atât brațul robotului de asamblare conform cu selecție, fie brațul robot articulat conform cu selecție. Este practic un robot de trei grade de libertate, fiind primele două deplasări de rotație în planul XY, iar ultima mișcare este realizată de un glisor în axa Z din capătul brațului. Cele două grade de libertate au fost planificate pentru a oferi mai multă precizie; cu toate acestea, datorită calității servoarelor disponibile pentru noi, brațul construit nu a avut atât de multă mobilitate pe cât ne-am putea aștepta datorită celor două grade de libertate ale sale. Componenta electronică este ușor de înțeles. Totuși, este greu de construit. Deoarece brațul are nevoie de trei servomotoare, avem trei canale. În loc să programăm cu interfața comună Arduino, am decis să folosim Processing, care este un software foarte similar cu cel Arduino.

Provizii

Declarații de materiale: Pentru a construi prototipurile au fost utilizate mai multe materiale, în lista următoare sunt menționate toate aceste materiale:

• 3 servomotoare MG 996R
• 1 Arduino Uno
• MDF (3 mm grosime)
• Curele de distributie profil GT2 (pas 6 mm)
• Epoxidic
• Piulițe și șuruburi
• 3 rulmenți

Pasul 1: Prototipul

Primul pas a fost realizarea modelului într-un software CAD, în acest caz Solid Works este un software destul de bun pentru acesta, o altă opțiune poate fi Fusion 360 sau alt software CAD preferat de dvs. Imaginile atașate la Pasul 1 au fost primul prototip din cauza unei erori variate pe care trebuie să o modificăm și ajungem la Model Show în videoclip și introducere.

Laser Cut a fost folosit pentru a face prototipul, nu am niciun videoclip al procesului de fabricație, dar am fișierele pe care le-am folosit. Partea importantă a acestui proiect este codarea interfeței, astfel încât să puteți crea propriul model și să utilizați codul nostru în propriul robot SCARA

Pasul 2: Conectarea motoarelor

Componentele electronice sunt simple ca cerealele de gătit. Conectați totul așa cum se arată pe imagine (În codul principal, semnalul trimis către servo provine de la pinii (11, 10 și 11))

Pasul 3: Înțelegeți cinematica Foward și inversează

Cinematica înainte

Modul în care funcționează codul pentru traiectorii este următorul: După selectarea acestui mod, trebuie să selectați o formă de desenat. Puteți alege între Linie, Triunghi, Pătrat și Elipsă. În funcție de selecție, se modifică o variabilă care apoi funcționează ca un argument „caz” pentru un tip selectat programat mai târziu în secvență. Datorită flexibilității procesării, putem interacționa cu interfața cu comenzi cunoscute de Windows și alte sisteme de operare, ceea ce permite atribuirea poziției cursorului (mouse-ului) unei variabile din cadrul programului, care prin conexiunea la Arduino comandă servomotorii ce unghiuri să conducă în ce secvență.

Algoritmul pentru desen poate fi redus în pseudocod: atribuiți valoarea lui x1, y1 atribuiți valoarea lui x2, y2 calculați diferența dintre x1 și x2 calculați diferența dintre y1 și y2 calculați punctele prin care va trece coborârea (triunghi, pătrat, cerc) (geometria este utilizată cu aceste două puncte) dacă (botondibujar == true) completează secvența în cazul înregistrării, variabilele trimise servomotorului sunt salvate într-o matrice de 60 de unități, care prin apăsarea butonului „înregistrare” ne permit să salvați datele obținute cu orice mod (Manual, Forward, Invers, Trajectories) și apoi fiți replicat atunci când apăsați butonul Start cu o simplă schimbare de variabilă.

Cinematica inversă

Problema cinematicii inverse constă în găsirea intrărilor necesare pentru ca robotul să ajungă la un punct din spațiul său de lucru. Având în vedere mecanismul, cantitatea de soluții posibile pentru o poziție dorită poate fi un număr infinit. Robotul pe care l-am construit este un mecanism serial cu două grade de libertate. După o analiză geometrică, s-au găsit două soluții pentru acest mecanism special. Figura 13. Exemplu de cinematică inversă Unde: θ1 și θ2 sunt unghiurile de intrare ale celor doi robot mecanism serial DoF și X1 și X2 sunt poziția în planul sculei în brațul final. Din imaginea de mai sus:

De asemenea, există și configurație cu cot UP, dar în scopul programului care a fost scris, a fost utilizată doar configurația cot DOWN. Odată ce unghiurile de intrare sunt găsite, acea informație rulează pe programul cinematic direct și poziția dorită este atinsă cu o eroare mai mică de un centimetru datorită servo-urilor și centurilor.

Pasul 4: Manual, Trajectorie și Mod de învățare

Manual

Pentru acest mod trebuie doar să mutați mause în interfață și robotul va urma indicatorul interfeței, puteți programa acest lucru în programare care este o platformă grozavă

Trajectorii Pentru acest model, folosim resursele cinematicii inverse și facem solicitarea cifrelor de către client care a fost: Linie dreaptă Triunghi pătrat Cerc Figurile pot fi desenate pe interfața cu formele dorite. Traiectoria utilizează modul invers pentru a calcula fiecare punct al liniilor fiecăreia dintre figuri, astfel încât să fie ușor să urmăriți cifrele atunci când faceți clic pe redare după ce ați desenat figura pe care ați pus-o ca intrare în interfață

Modul de învățare

Modul de învățare ia în considerare toate celelalte moduri care sunt manual, înainte, invers și traiectorii, astfel încât să puteți efectua orice mișcare dorită în interfață și apoi să o înlocuiți cu aceeași mișcare ca înainte, dar lentă în timp ce se reproduce și să încercați să o faceți mai mult exact.

Pasul 5: Codul

De fapt, codul este cam greu de explicat, așa că am lăsat codul, astfel încât să puteți citi ir. codul aveți răbdare) pentru moment puteți să-mi trimiteți un e-mail pentru orice îndoială: [email protected]