UStepper Robot Arm 4: 5 қадамдары

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

Бұл менің роботтық қолымның 4 -ші қайталануы, мен uStepper қадамдық басқару тақтасына қосымша ретінде жасадым. Роботта 3 қадамдық қозғалтқыш және іске қосуға арналған серво бар болғандықтан (оның негізгі конфигурациясында) uStepper -мен шектелмейді, оны кез келген сатылы драйвер тақтасында қолдануға болады.

Дизайн паллетизатордың өнеркәсіптік роботына негізделген және салыстырмалы түрде қарапайым. Осының арқасында мен дизайнды ойлап табуға және оны жинаудың қарапайымдылығына, сонымен қатар бөлшектерді басып шығарудың қарапайымдылығына оңтайландыруға сансыз сағат жұмсадым.

Мен дизайнды басып шығарудың қарапайымдылығымен және құрастырудың қарапайымдылығымен жасадым. Бұл екі параметрді жақсартудың ешқандай жолы жоқ деп айтуға болмайды, бірақ мен ұзақ жолдан өттім деп ойлаймын. Сонымен қатар, мен өнеркәсіптік робототехниканы әуесқой оны қарапайым етіп жасауға болатынын көрсете алатын деңгейге түсіргім келеді - сонымен қатар оны басқаруға арналған математика!

Дизайн туралы конструктивті пікірлері бар пікір қалдыруға болады, бірақ мен бәріне қол жетімді ету үшін қалай әрекет ететінім туралы (әсіресе математика).

1 -қадам: Қажетті бөлшектер, 3D басып шығару және құрастыру

Негізінде, сіз білуіңіз керек барлық нәрсе құрастыру нұсқаулығында. Сатып алынған да, басылған да бөлшектері бар егжей -тегжейлі БАЖ бар және жинақтау бойынша егжей -тегжейлі нұсқаулық бар.

3D басып шығару қабаты биіктігі 0,2 мм және толтыру 30 % болатын сапалы 3D принтерде (FDM) орындалады. Бөлшектер мен нұсқаулықтардың соңғы қайталануын мына жерден таба аласыз:

2 -қадам: Кинематика

Қолды алдын ала қозғалу үшін сізге математика керек: OI роботтың осы түріне қатысты кинематиканың салыстырмалы түрде қарапайым сипаттамасын алу үшін көптеген жерлерді қарадым, бірақ мен ойлағандай таппадым. адамдардың көпшілігі оны түсіне алатын деңгей. Мен кинематиканың тек тригонометрияға негізделген нұсқасын жасадым, матрицалық түрлендірулерге емес, егер сіз бұған дейін ешқашан жұмыс жасамаған болсаңыз, өте қорқынышты болып көрінуі мүмкін - алайда, бұл робот үшін бұл өте қарапайым, себебі ол тек 3 DOF.

Қосымша құжаттағы менің көзқарасым түсінікті түрде жазылған деп ойлаймын. Бірақ қараңызшы, бұл сізге мағынасы бар ма?

3 -қадам: Кинематиканы кодтау

Кинематиканы мен бұрын берген есептеулердің көмегімен түсіну қиын болуы мүмкін. Міне, ең алдымен, октаваны енгізу - Октава - Matlab -те табылған көптеген мүмкіндіктері бар ақысыз құрал.

L1o = 40; Zo = -70; L_2 = 73.0; Ау = 188.0; Al = 182.0; Ло = 47.0; UPPERARMLEN = Au; LOWERARMLEN = Al; XOFFSET = Lo; ZOFFSET = L_2; AZOFFSET = Zo; AXOFFSET = L1o; disp ('Кодты енгізу') disp ('Кіріс бұрыштары:') rot = deg2rad (30); оң = deg2rad (142.5); сол = deg2rad (50); rad2deg (шірік) rad2deg (оң жақ) rad2deg (сол жақта) T1 = шірік;#базалық T2 = оң жақ;#иық T3 = сол жақ; #elbow #FW кинематикасы XYZ -ды бұрыштардан алу үшін: disp ('Есептелген X, Y, Z:') z = ZOFFSET + sin (оңға)*LOWERARMLEN - cos (солға - (pi/2 - оңға))*UPPERARMLEN + AZOFFSET k1 = sin (солға - (pi/2 - оңға))*UPPERARMLEN + cos (оңға)* LOWERARMLEN + XOFFSET + AXOFFSET; x = cos (шірік)*k1 y = sin (шірік)*k1 ## кері кинематика XYZ бұрыштарын алу үшін: rot = atan2 (y, x); x = x - cos (шірік)*AXOFFSET; y = y - sin (шірік)*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); оң = (atan2 (a, sqrt (1-a*a)) + atan2 (sqrt (1-b*b), b)); сол = atan2 (sqrt (1-c*c), c); ## шығыс есептелген бұрыштар disp ('Шығу бұрыштары:') шірік = rad2deg (шірік) оңға = rad2deg (оңға) солға = rad2deg (солға)

Жоғарыда көрсетілген сценариймен сізде негізінен алға және артқа кинематикаға арналған дайын код бар.

Қозғалыс бұрыштарының берілген жиынтығының қай жерде болатынын есептеу үшін қолданылатын Forward Kinematics. Кері кинематика содан кейін керісінше x, y, z позициясына қандай қозғалтқыш бұрыштарын алу керектігін есептейді. Содан кейін қозғалтқыш қозғалысына шектеулер енгізу керек, мысалы: Айналмалы негіз тек 0 -ден 359 градусқа дейін көтерілуі мүмкін. Осылайша сіз мүмкін емес лауазымдарға бармайтындығыңызға сенімді боласыз.

4 -қадам: Затты іске қосыңыз

Біз кинематикалық кітапхананы енгізуге мүлдем дайын емеспіз, сондықтан мен әлі қамтамасыз ете алмаймын. Бірақ мен сізге оның қалай жұмыс істейтіні туралы бейне көрсете аламын. Бұл uStepper S тақталарындағы дискілердің сапасынан басқа, мойынтіректер мен таспалы дискілерді қолданудың арқасында өте тұрақты және тегіс.

5 -қадам: Қосымша соңғы эффекторлар

Мен 3 қосымша эффекторды ойлап таптым. Біреуі - көлденең ұстағыш, екіншісі - кәдімгі еуропалық сыраға немесе содаға арналған ыдысқа сәйкес келеді, және соңында вакуумдық шыныаяққа, сорғы мен клапанға орнатуға мүмкіндік беретін вакуумдық ұстағыш жүйесі бар.

Барлығы осында болады немесе қол жетімді болады (3D STL файлдары мен нұсқаулары):