SCARA Robotu: Foward və Ters Kinematikanı öyrənmək !!! (Plot Twist, ERİŞDƏN istifadə edərək ARDUINO -da Real Zaman Arayüzü Olmağı öyrənin !!!!): 5 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

SCARA robotu sənaye dünyasında çox məşhur bir maşındır. Adı həm Seçici Uyğun Quraşdırma Robot Kolu, həm də Seçici Uyğun Mafsallı Robot Kolu deməkdir. Əsasən XY müstəvisində fırlanan ilk iki yerdəyişmə olan üç dərəcə azadlıq robotudur və son hərəkət qolun ucundakı Z oxundakı bir sürgü ilə həyata keçirilir. İki sərbəstlik dərəcəsinin daha dəqiq olması üçün planlaşdırılırdı; Buna baxmayaraq, istifadə edə biləcəyimiz servoların keyfiyyətinə görə, qurulmuş qolun iki sərbəstlik dərəcəsinə görə gözlədiyimiz qədər hərəkətliliyi yox idi. Elektron hissəni anlamaq asandır. Baxmayaraq ki, tikmək çətindir. Qolun üç aktuatora ehtiyacı olduğu üçün üç kanalımız var. Ümumi Arduino interfeysi ilə proqramlaşdırmaq əvəzinə, Arduino ilə çox oxşar bir proqram olan Processing -dən istifadə etmək qərarına gəldik.

Təchizat

Material hesabları: Prototip hazırlamaq üçün bir neçə materialdan istifadə olundu, aşağıdakı siyahıda bu materialların hamısı qeyd edildi:

• 3 Servo Motors MG 996R
• 1 Arduino Uno
• MDF (qalınlığı 3 mm)
• Zamanlama Kəmərləri GT2 profili (6 mm aralıq)
• Epoksi
• Fındıq və boltlar
• 3 Rulmanlar

Addım 1: Prototip

İlk addım modeli CAD Proqram təminatında hazırlamaq idi, bu halda Solid Works bunun üçün olduqca yaxşı bir proqramdır, digər variant Fusion 360 və ya istədiyiniz digər CAD proqramı ola bilər. Addım 1 -ə əlavə olunan şəkillər, dəyişdirməli olduğumuz müxtəlif səhvlərə görə ilk prototip idi və nəticədə videoda və girişdə Model Şousu ilə başa çatdıq.

Prototip hazırlamaq üçün Lazer Kəsmə istifadə edildi, istehsal prosesinə aid heç bir videom yoxdur, amma istifadə etdiyim sənədlər var. Bu layihənin vacib hissəsi İnterfeysin Kodlaşdırılmasıdır, buna görə öz modelinizi hazırlaya və kodumuzu öz SCARA Robotunuzda istifadə edə bilərsiniz.

Addım 2: Motorların birləşdirilməsi

Elektronika aşpaz dənli kimi sadədir. Sadəcə hər şeyi şəkildə göstərildiyi kimi bağlayın (Əsas kodda servolara siqnal sancaqlardan gəlir (11, 10 və 11))

Addım 3: Kinematikanı qabaqcadan və ters çevirir

İrəli Kinematik

Kodun traektoriyalar üçün necə işlədiyi aşağıdakı kimidir: Bu rejimi seçdikdən sonra çəkmək üçün bir forma seçməlisiniz. Xətt, Üçbucaq, Kare və Ellips arasında seçim edə bilərsiniz. Seçimdən asılı olaraq, sonradan ardıcıllıqla proqramlaşdırılmış bir seçmə növü üçün 'hal' arqumenti olaraq işləyən bir dəyişən dəyişdirilir. İşləmə elastikliyi sayəsində, Windows və digər əməliyyat sistemləri tərəfindən tanınan əmrlərlə interfeyslə qarşılıqlı əlaqə qura bilərik ki, bu da kursorun (siçanın) mövqeyini proqram daxilində dəyişənə təyin etməyə imkan verir ki, bu da Arduino ilə əlaqə vasitəsi ilə servo motorlara əmr verir. hansı ardıcıllıqla idarə etmək üçün hansı açılar.

Pseudocode -da rəsm alqoritmi azaldıla bilər: x1 -ə dəyər ver, y1 x2 -yə dəyər ver, y2 x1 ilə x2 arasındakı fərqi y1 ilə y2 arasındakı fərqi hesabla aşağıya keçəcəyi nöqtələri hesabla (üçbucaq, kvadrat, dairə) (həndəsə bu iki nöqtə ilə istifadə olunur) əgər (botondibujar == doğru) qeyd edildikdə tam ardıcıllıq olarsa, servomotora göndərilən dəyişənlər 'qeyd' düyməsinə basaraq bizə imkan verən 60 ədədlik bir sıra ilə qeyd olunur. əldə edilən məlumatları hər hansı bir rejimlə (Manual, Forward, Ters, Trajectories) saxla və sonra dəyişən sadə bir dəyişiklik ilə start düyməsini basdıqda təkrarlanacaq.

Tərs kinematika

Ters kinematik problemi, robotun iş sahəsindəki bir nöqtəyə çatması üçün lazımlı girişləri tapmaqdan ibarətdir. Mexanizmi nəzərə alaraq, istədiyiniz mövqe üçün mümkün olan həllərin miqdarı sonsuz ola bilər. Qurduğumuz robot, iki sərbəstlik dərəcəsi olan seriyalı mexanizmdir. Həndəsi analizdən sonra bu xüsusi mexanizm üçün iki həll yolu tapıldı. Şəkil 13. Ters Kinematik nümunəsi Burada: θ1 və θ2 iki DoF seriyalı mexanizm robotunun giriş açılarıdır və X1 və X2, alətin son qolundakı mövqeyidir. Yuxarıdakı şəkildən:

Bu da mövcuddur və dirsək yuxarı konfiqurasiyadır, lakin yazılan proqramın məqsədi üçün yalnız dirsək AŞAĞI konfiqurasiyası istifadə edilmişdir. Giriş açıları tapıldıqdan sonra, bu məlumatlar birbaşa kinematik proqramda işləyir və servo və kəmərlər səbəbiylə santimetrdən az bir səhvlə istənilən mövqeyə çatılır.

Addım 4: Manual, Trajectory və Learning Mode

Manual

Bu rejim üçün yalnız interfeysdəki mausu hərəkət etdirməlisiniz və robot interfeysin göstəricisini izləyəcək, bunu möhtəşəm bir platforma proqramı olan proqramlaşdıra bilərsiniz.

Yörüngələr Bu model üçün tərs kinematikanın qaynaqlarından istifadə edirik və müştəri tərəfindən bu rəqəmləri tələb edirik: Düz Xətt Kare üçbucaqlı Dairə Rəqəmlər interfeysdə istədiyiniz şəkillərlə çəkilə bilər. Trayektoriya, fiqurların hər birinin xətlərinin hər bir nöqtəsini hesablamaq üçün tərs rejimdən istifadə edir, buna görə də interfeysə giriş olaraq qoyduğunuz rəqəmi çəkdikdən sonra oyuna tıkladığınız zaman rəqəmləri izləməyi asanlaşdırır.

Öyrənmə rejimi

Öyrənmə rejimi əl, irəli, tərs və traektoriyalar olan bütün digər rejimləri nəzərdən keçirir, buna görə də istədiyiniz hər hansı bir hərəkəti interfeysdə edə bilərsiniz və sonra əvvəlki hərəkətlə əvəz edə bilərsiniz, ancaq çoxaldıqca yavaş və daha çox etməyə çalışın. tam olaraq.

Addım 5: Kod

Əslində kodu izah etmək bir qədər çətindir, buna görə də kodu oxudub oxuya bilərsiniz, bu barədə şübhəniz varsa şərhlərdə soruşa bilərsiniz və mən sizə izah edəcəyəm (bu addımı tam izahı ilə yeniləyəcəyəm) kod səbirli olsun) hər hansı bir şübhə üçün mənə e -poçt göndərə bilərsiniz: [email protected]