SCARA роботы: Foward және Inverse кинематика туралы білім !!! (Plot Twist, ARDUINO -да ӨҢДЕУ арқылы нақты уақыт интерфейсін жасауды үйреніңіз !!!!): 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

SCARA роботы - индустриялық әлемде өте танымал машина. Бұл атау селективті құрастырылатын роботтық қолды да, селективті үйлесімді роботты қолды да білдіреді. Бұл негізінен үш дәрежелі бостандық роботы, ол XY жазықтығындағы алғашқы екі ығысу қозғалысы және соңғы қозғалыс біліктің ұшындағы Z осіндегі сырғытпамен орындалады. Бостандықтың екі дәрежесі дәлірек болу үшін жоспарланған; соған қарамастан, біз қолдана алатын серво сапасына байланысты, құрастырылған қол екі бостандық дәрежесіне байланысты күткендегідей ұтқырлыққа ие болмады. Электронды бөлікті түсіну оңай. Дегенмен, оны салу қиын. Қолға үш қозғалтқыш қажет болғандықтан, бізде үш арна бар. Ортақ Arduino интерфейсімен бағдарламалаудың орнына, біз Arduino бағдарламасына өте ұқсас бағдарламалық жасақтама болып табылатын өңдеуді қолдануды шештік.

Жабдықтар

Материалдық есепшоттар: Прототип құру үшін бірнеше материалдар пайдаланылды, келесі тізімде бұл материалдардың барлығы көрсетілген:

• 3 Servo Motors MG 996R
• 1 Arduino Uno
• MDF (қалыңдығы 3 мм)
• Уақыт белдеулері GT2 профилі (қадамы 6 мм)
• Эпоксидті
• Гайкалар мен болттар
• 3 мойынтіректер

1 -қадам: прототип

Бірінші қадам - бұл модельді CAD бағдарламалық жасақтамасында жасау, бұл жағдайда Solid Works - бұл өте жақсы бағдарламалық жасақтама, басқа нұсқа - Fusion 360 немесе сіздің қалауыңыз бойынша басқа CAD бағдарламалық жасақтамасы. 1 -қадамда бекітілген суреттер біз өзгертуіміз керек болатын әр түрлі қателіктің алғашқы прототипі болды және біз бейнеде және кіріспедегі Модельдік шоумен аяқтаймыз.

Прототипті жасау үшін Laser Cut қолданылды, менде өндіріс процесі туралы бейне жоқ, бірақ менде қолданылған файлдар бар. Бұл жобаның маңызды бөлігі - бұл интерфейсті кодтау, сондықтан сіз өзіңіздің моделіңізді жасай аласыз және біздің кодты SCARA роботына қолдана аласыз.

2 -қадам: қозғалтқыштардың қосылуы

Электроника қарапайым жарма сияқты. Барлығын суретте көрсетілгендей қосыңыз (Негізгі кодта сервоға сигнал түйреуіштерден келеді (11, 10 және 11))

3 -қадам: Кинематиканы анықтамау

Алға кинематика

Траекториялар үшін кодтың жұмыс істеу тәсілі келесідей: Бұл режимді таңдағаннан кейін сурет салу үшін пішінді таңдау керек. Сіз сызық, үшбұрыш, шаршы және эллипс арасында таңдай аласыз. Таңдауға байланысты айнымалы өзгереді, ол кейінірек тізбекте бағдарламаланған таңдау түріне 'case' аргументі ретінде қызмет етеді. Өңдеудің икемділігі арқасында біз интерфейспен Windows және басқа операциялық жүйелерде белгілі командалармен өзара әрекеттесе аламыз, бұл курсордың (тышқанның) орнын бағдарлама ішіндегі айнымалыға тағайындауға мүмкіндік береді, ол Arduino -ға қосылу арқылы сервомоторларға бұйрық береді. қандай бұрыштармен жүру керек.

Псевдокодта сурет салу алгоритмін азайтуға болады: x1 мәнін тағайындау, y1 мәнді x2 тағайындау, y2 х1 мен х2 арасындағы айырмашылықты есептеу y1 мен у2 арасындағы айырманы есепте, төмен түсетін нүктелерді есепте (үшбұрыш, шаршы, шеңбер) (геометрия осы екі нүктемен қолданылады) егер (botondibujar == true) жазу кезінде толық реттілік болса, сервомоторға жіберілетін айнымалылар 60 бірлік массивінде сақталады, олар бізге 'рекорд' батырмасын басу арқылы мүмкіндік береді. алынған деректерді кез келген режимде сақтаңыз (Қолмен, Алға, Кері, Траекториялар), содан кейін айнымалы мәнді өзгерту арқылы бастау түймесін басқанда қайталанады.

Кері кинематика

Кері кинематика мәселесі роботтың жұмыс кеңістігінде нүктеге жетуі үшін қажетті кірісті табудан тұрады. Механизмді ескере отырып, қалаған позиция үшін мүмкін болатын шешімдердің саны шексіз болуы мүмкін. Біз жасаған робот - еркіндіктің екі дәрежесі бар сериялық механизм. Геометриялық анализден кейін бұл нақты механизмнің екі шешімі табылды. Сурет 13. Кинематиканың кері үлгісі Мұндағы: θ1 және θ2 - DoF сериялы механизмінің екі роботының кіріс бұрыштары, ал X1 және X2 - құралдың жазықтықтағы соңғы біліктегі орны. Жоғарыдағы суреттен:

Ол сондай -ақ бар. Кіріс бұрыштары табылғаннан кейін бұл ақпарат тікелей кинематика бағдарламасында іске қосылады және кернеуге серверлер мен белдіктердің әсерінен сантиметрден аз қатемен жетеді.

4 -қадам: Қолмен, траекториямен және оқу режимі

Қолмен

Бұл режим үшін сізге тек интерфейстегі меңзерді жылжыту қажет, ал робот интерфейстің көрсеткішін орындайды, сіз мұны керемет бағдарламада бағдарламалай аласыз.

Траекториялар Бұл модель үшін біз кері кинематиканың ресурстарын қолданамыз және клиенттен фигураларды сұраймыз: Түзу төртбұрышты үшбұрыш шеңбері Фигураларды интерфейске қалаған пішіндермен салуға болады. Траектория фигуралардың әрқайсысының сызықтарының әрбір нүктесін есептеу үшін кері режимді пайдаланады, сондықтан интерфейске енгізу ретінде енгізген фигураны салғаннан кейін ойнауды басқан кезде фигураларды қадағалауды жеңілдетеді.

Оқу режимі

Оқу режимі қолмен, алға, кері және траектория болып табылатын барлық басқа режимдерді қарастырады, сондықтан сіз интерфейске қалаған кез келген қозғалысты жасай аласыз, содан кейін оны бұрынғы қозғалыстармен алмастыра аласыз, бірақ ол көбейіп, оны көбейтуге тырысады. дәл

5 -қадам: Кодекс

Шындығында кодты түсіндіру қиын, сондықтан мен кодты қалдырдым, сіз оны оқи аласыз, егер сізде күмән туындаса, түсініктемелерде сұрай аласыз, мен сізге түсіндіремін (мен бұл қадамды толық түсіндірумен жаңартамын) код шыдамды болыңыз) кез келген күмәнмен маған электрондық хат жібере аласыз: [email protected]