Tensegrity немесе Double 5R параллель робот, 5 ось (DOF) арзан, қатаң, қозғалысты басқару: 3 қадам (суреттермен)

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

DrewrtArtInventing.com авторы Толығырақ:

Шамасы: Соңғы онжылдықта мен планетаның жақын болашақта өмір сүруге болатындығы туралы қатты алаңдадым. Мен суретші, дизайнер, өнертапқышпын, ол тұрақтылық мәселелеріне бағытталған. Мен назар аудардым … Drewrt туралы толығырақ »

Бұл сіздің күніңіз үшін ҰЛЫ идея деп ойлайсыз деп үміттенемін! Бұл 2019 жылдың 2 желтоқсанында жабылатын Instructables Robotics байқауына қатысу

Жоба қазылар алқасының соңғы кезеңіне жетті, мен қалаған жаңартуларды жасауға үлгермедім! Мен байланысты емес тангентті қолдандым, бірақ тікелей емес. Жалғастыру үшін мені қадағалаңыз! және түсініктеме беріңіз, мен интроверт көрмешімін, сондықтан сіздің ойыңызды көргенді ұнатамын

Сондай -ақ, мен жобаның 5R байланыстыру нұсқасының электроникасына қатысты көмек күтемін, менде Pi мен Arduino және драйвер қалқаны бар, бірақ бағдарламалау мен үшін мүмкін емес. Бұл осының соңында.

Мен бұған көп уақыт жұмсамадым, бірақ мен басып шығарған құрылғыны қолында жұмыс істеуге уақыты бар адамға алғым келеді. Егер қаласаңыз, түсініктеме қалдырыңыз және жеткізілім ақысын төлеуге дайын болыңыз. Тақтаны қоса алғанда, ол шамамен 2,5 кг. Мен ардуино мен мотор қалқанын беремін, оған 5 серво орнатылған. Кім қаласа, біздің елге дейінгі Нельсоннан жеткізілім ақысын төлеуге мәжбүр болады.

Егер сізді BIG роботтар, FAST роботтар және жаңа идеялар қызықтырса, оқыңыз

Бұл менің ойымша, 5 осьті роботты, қолды, аяқты немесе сегментті Tensegrity ретінде немесе 5R кинематикасының Delta+Bipod нұсқасы ретінде жасаудың жаңа әдістері

Boston Dynamics Big Dog -дағыдай 3 осьті аяқ аяқтың 3D кеңістігінде орналасуына мүмкіндік береді, бірақ аяқтың бетіне қатысты бұрышын басқара алмайды, сондықтан аяқтар әрқашан дөңгелек болады, сондықтан сіз оңай жасай алмайсыз. қазу немесе тұрақтандыру үшін саусақтары немесе тырнақтары бар. Дөңгелек табан денені алға қарай жылжытқанда айналатындықтан, өрмелеу қиын болуы мүмкін

5 осьті қол «аяғын» кез келген бұрышта орналастыра алады және сақтай алады, себебі дене қозғалыс кезінде, жұмыс ауқымының кез келген нүктесінде, осылайша 5 осінде тартым күші көбірек болады және табан мен құралдарды орналастырудың басқа нұсқалары бар көтерілуге немесе маневр жасауға болады

Бұл идеялар 3 осьтік кеңістікте (егер ол өте үлкен болса да) 5 осьті «аяқты» қалай жасауға және маневр жасауға болатынын көруге мүмкіндік береді деп үміттенемін, егер аяқтың өзі жетектердің салмағын көтермесе. Аяқ - бұл біз ойлағандай құрылымы жоқ, ілмектері жоқ, буындары жоқ, тек қана жұмыс істейтін лебедкалар

Жеңіл «аяқты» өте тез және біркелкі жылжытуға болады, ауыр инерцияға қарағанда төмен инерциялық реакция күштері және оның ілмектері, оған бекітілген қозғалтқыштары бар

Іске қосу күштері кең таралған, сондықтан аяқ өте жеңіл, берік болуы мүмкін және шамадан тыс жүктеме жағдайында төзімді болуы мүмкін, сонымен қатар оның конструкциясына үлкен нүктелік жүктемелер түсірмеуі мүмкін. Үшбұрышты құрылым (параллель, ілмектердің бір түрі) жүйенің барлық күштерін жетектермен теңестіруге әкеледі, бұл 5 осьтің өте қатаң және жеңіл жүйесін қамтамасыз етеді

Бұл идеяны шығарудың келесі кезеңінде, нұсқаулық немесе 2, мен оське емес, денеге қосымша осьтің күші мен массасы бар 3 осьті тобықты қосудың бірнеше әдістерін көрсетемін. «Тобық» солға және оңға бұрыла алады, аяқты немесе тырнақты жоғары және төмен еңкейтеді, аяқты немесе 3 нүктелі тырнақты ашып жабады. (8 ось немесе DOF)

Мен бұның барлығына Tensegrity туралы үйрену мен ойлау арқылы келдім, сондықтан мен төменде өтуге уақыт бөлемін

Tensegrity - бұл құрылымға басқаша қарау әдісі

Уикипедиядан «Tensegrity, tensional тұтастық немесе өзгермелі қысу - бұл қысылған элементтер (әдетте штангалар немесе тіректер) бір -біріне тиіп кетпейтіндей етіп, үзіліссіз тордың ішінде оқшауланған компоненттерді қолдануға негізделген құрылымдық принцип. алдын ала керілген кернеу элементтері (әдетте кабельдер немесе сіңірлер) жүйені кеңістікте ажыратады. [1] »

Tensegrity біздің дамыған анатомиямыздың негізгі құрылымдық жүйесі болуы мүмкін, жасушалардан омыртқаға дейін, шиеленіс принциптері, әсіресе қозғалысқа қатысты жүйелерге қатысты. Tensegrity хирургтарды, биомеханизаторларды және NASA роботологтарын зерттеуге айналды, олар біздің қалай жұмыс істейтінімізді, сонымен қатар машиналар біздің серпімділікті, тиімділікті және жеңіл салмақты құрылымды қалай алатынын түсінуге тырысады.

Том Флемонның омыртқаның алғашқы модельдерінің бірі

Мен Солт -Спринг аралында Tensegrity, зерттеуші және өнертапқыш Том Флемонс туралы әлемдегі керемет ресурстармен бірге өмір сүргенім үшін бақыттымын.

Том шамамен бір жыл бұрын өтті, және оның веб -сайты әлі күнге дейін оның құрметіне сақталған. Бұл жалпы Tensegrity үшін, әсіресе Tensegrity және Anatomy үшін керемет ресурс.

intensiondesigns.ca

Том маған көптеген адамдарға біздің өмірімізде шиеленісті қалай қолдануға болатынын білуге көмектесті, ал оның құрылымын минималды компоненттерге азайту принциптерін қолдана отырып, бізде жеңіл, икемді және икемді жүйелер болуы мүмкін екенін көруге көмектесті.

2005 жылы Томмен сөйлескенде мен реттелетін рентгенділікке негізделген роботтық мүше туралы идеямен келдім. Мен басқа нәрселермен айналыстым, бірақ мен қысқаша қысқаша жаздым, негізінен менің жазбаларым үшін. Мен оны кеңінен таратпадым, және ол сол кезден бері мен адамдармен кейде сөйлесіп отырдым.

Мен оны одан әрі дамытудағы проблемамның бір бөлігі менің бағдарламашым емес екенімді шештім, және бұл пайдалы болуы үшін оны бағдарламалау керек. Мен басқалар оны қолдана алады деп үміттеніп, оны көпшілікке жариялауды шештім.

2015 жылы мен Arduino басқарылатын қысылған кернеу жүйесін құруға тырыстым, бірақ менің бағдарламалау дағдыларым да оған сәйкес келмеді, мен қолданған механикалық жүйенің күші төмен болды. Мен тапқан бір үлкен мәселе - кабельдік кернеудің нұсқасында жүйе кернеуді ұстап тұруы керек, сондықтан серво бір -бірін үнемі жүктейді және өте дәл болуы керек. Мен тырысқан жүйемен мүмкін болмады, себебі ішінара RC сервосының дәл еместігі 6 келісімді келісуді қиындатады. Сондықтан мен оны бірнеше жылға қалдырдым … Содан кейін

Өткен қаңтарда мен Autodesk 360 Fusion құрастыру дағдыларын жетілдірумен айналысып, 3D принтермен құрастыратын жобаларды іздеп жүргенде, мен бұл туралы тағы да байыпты ойлана бастадым. Мен кабельдік роботты іске қосуды оқыдым және оларды бағдарламалау әлі де мен басқара алатыннан да күрделі нәрсе сияқты болып көрінді. Содан кейін осы жазда көптеген дельта роботтары мен 5R параллель қозғалыс жүйелерін қарағаннан кейін мен оларды біріктіруге болатынын түсіндім, және бұл менің шиеленісті роботта ойлаған 5+ осінің қозғалысын жүзеге асырудың басқа да шиеленіссіз әдісі болатынын түсіндім.. Бұл RC servo -мен де жасалуы мүмкін, өйткені серваның ешқайсысы басқасына қарама -қайшы емес, сондықтан позицияның дәлсіздігі оны жауып тастамайды.

Бұл нұсқаулықта мен екі жүйе туралы айтатын боламын. Tensegral және егіз 5R параллель. Соңында, конкурс аяқталғанға дейін менде 5R ART егізінің барлық басып шығарылатын файлдары болады.

Мен ART аяқ -қол робот тренажерінің Tensegral нұсқасының 3D басып шығарылатын бөліктерін қосамын. Мен қуатты қондырғы жасау үшін лебедкалар мен басқару элементтерін өңдей алады деп ойлайтын адамдардан естігім келеді. Бұл кезеңде олар меннен асып кетуі мүмкін, бірақ Tensegrity негізіндегі кабельдік жүйелер жеңіл, жылдамырақ және төменгі бөліктерге ие, сонымен қатар шамадан тыс жүктемелер мен апаттар кезінде төзімді болады. Менің ойымша, олар әлдеқайда серпінді басқару стратегиясын қажет етеді, бұл жүйе позициямен де, жүктеме бойынша да кері байланыспен жақсы жұмыс істейді.

Баламалы, мен 5R параллельді қабатты немесе қосарланған параллель ретінде, кез келген жетектің екіншісімен жұмыс істеуін талап етпейді, сондықтан позиция қателіктеріне төзімді болады және жетектің минималды санын 6-дан төмендетеді. 8 -ден 5 -ке дейін мен екеуінің де бірнеше нұсқасын құрамын және оларды өзімнің жаяу Меха жасау үшін қолданамын, бірақ бұл кейінірек …. Қазірге…..

1 -қадам: Tetrahedron жұпының шағылысқан роботы?

Неліктен Tensegrity?

Аяқтың жоғары жылдамдықтағы винттердің тартқыш торына ілінуінің артықшылықтары қандай?

ТЕЗ, ТИІМДІ, ТӨМЕН ШЫҒЫМ,

Дизайнда А -дан В -ға бір нәрсені жылжытуға тура келгенде, сізде жиі таңдау болады, затты итереді немесе затты тартады. Букминстер Фуллер сияқты дизайнерлер көрсеткендей, итеріп кетудің үлкен артықшылықтары бар. Баки күмбездерімен танымал болғанымен, оның жер сілкінісіне төзімді ғимараттары көбінесе бетоннан жасалған мұнаралар болды, олардың едендері саңырауқұлақтан ілулі тұрды.

Кернеу элементтері кабель немесе шынжыр тәрізді тартылады, олар элементтерді итеретін (немесе қысатын) жүктемелерді көтеруден құтылады, сондықтан олар әлдеқайда жеңіл болады. Гидравликалық цилиндр мен лифтті көтеруге арналған аппараттың салмағы 50 тоннаны құрайды, бұл жерде кабельдік жүйенің салмағы небары 1.

Тенсегральды аяқ немесе аяқ тез, жеңіл және қатал бола алады және барлық осьте шамадан тыс жүктемеге төзімді болады.

2 -қадам:

Идеал геометрия дегеніміз не? Неге үшбұрыштар қабаттасады? Неше кабель?

Бұл бір -біріне сәйкес келетін геометриялық геометрия көмегімен қозғалыстың кең ауқымын жасауға болады. Бұл қызғылт түсті мысалда мен құрылым ретінде қызғылт түсті мысалда қолданылған шағылған тетраэдрлердің орнына шағылысқан пирамидаларды қолдандым (ұшында 4 бақылау сызығы), 6 орнына 8 кабель. (12, 3, 6, 9 позицияларда) үлкенірек қозғалыс аймағын береді. Қызғылт 3 географиялық нүктеде бум бақыланатын аймақтан «шығып кетуі» мүмкін болатын ерекшеліктер бар. Байланыс нүктелерінің санын көбейту сонымен қатар қысқартуға әкелуі мүмкін.

3 -қадам: Delta Plus Bipod = 5 осьтік аяқ

Бір жұп 5R параллель роботтары + тағы 5 осьтік қозғалыс

Мен көргенім - 5 осьті «аяқты» басқару үшін қарапайым механизм - жұп 5R байланыстарын бақылау арқылы қисайту үшін тәуелсіз 5R байланыстарын, сондай -ақ 5 -ші жалғыз сілтемені пайдалану.

Менде тағы көп нәрсе бар, бірақ мен бұл туралы пікір алу үшін осында шығарғым келді.

Робототехника сайысында екінші орын