Robot SCARA: Belajar Mengenai Foward dan Inverse Kinematics !!! (Plot Twist Pelajari Cara Membuat Antaramuka Masa Nyata di ARDUINO Menggunakan PEMPROSESAN !!!!): 5 Langkah (dengan

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Robot SCARA adalah mesin yang sangat popular di dunia industri. Nama bermaksud Lengan Robot Perhimpunan Selektif Selektif atau Lengan Robot Artikulasi Selektif Selektif. Ia pada dasarnya adalah robot kebebasan tiga darjah, yang merupakan dua putaran pertama putaran dalam satah XY dan pergerakan terakhir dilakukan oleh gelangsar di paksi Z di hujung lengan. Dua darjah kebebasan itu dirancang untuk memberikan ketepatan yang lebih; namun, kerana kualiti servo yang tersedia untuk kita gunakan, lengan yang dibina tidak mempunyai mobiliti sebanyak yang diharapkan oleh seseorang kerana kebebasan dua darjah. Bahagian elektronik mudah difahami. Walaupun sukar untuk dibina. Oleh kerana lengan memerlukan tiga penggerak, kita mempunyai tiga saluran. Daripada memprogram dengan antarmuka Arduino yang sama, kami memutuskan untuk menggunakan Pemprosesan, yang merupakan perisian yang sangat serupa dengan Arduino.

Bekalan

Bil bahan: Untuk membina prototaip beberapa bahan telah digunakan, dalam senarai berikut ada disebutkan semua bahan tersebut:

• 3 Servo Motors MG 996R
• 1 Arduino Uno
• MDF (ketebalan 3 mm)
• Profil Timing Belts GT2 (nada 6 mm)
• Epoksi
• Mur dan selak
• 3 galas

Langkah 1: Prototaip

Langkah pertama adalah membuat model dalam Perisian CAD dalam kes ini Solid Works adalah perisian yang cukup bagus untuknya, pilihan lain boleh menjadi Fusion 360 atau perisian CAD lain yang anda sukai. Gambar-gambar yang dilampirkan dalam Langkah 1 adalah prototaip pertama kerana pelbagai ralat yang harus kita ubah, dan kita berakhir dengan Tayangan Model dalam video dan pengenalan.

Laser Cut digunakan untuk membuat prototaip, saya tidak mempunyai video proses pembuatan, tetapi saya mempunyai fail yang saya gunakan. Bahagian yang mustahak dalam projek ini adalah Pengekodan Antara Muka supaya anda dapat membuat model anda sendiri dan menggunakan kod kami ke dalam Robot SCARA anda sendiri

Langkah 2: Koneksi Motor

Elektroniknya mudah seperti bijirin cookin. Sambungkan semuanya seperti yang ditunjukkan pada gambar (Dalam kod utama isyarat yang dihantar ke servo berasal dari pin (11, 10 dan 11))

Langkah 3: Undestand Foward dan Membalikkan Kinematik

Kinematik Maju

Cara kod berfungsi untuk lintasan adalah seperti berikut: Setelah memilih mod ini, anda mesti memilih bentuk untuk dilukis. Anda boleh memilih antara Line, Triangle, Square dan Ellipse. Bergantung pada pilihan, pemboleh ubah diubah yang kemudian berfungsi sebagai argumen 'case' untuk jenis pilih yang diprogram kemudian dalam urutan. Berkat fleksibiliti Pemprosesan, kita dapat berinteraksi dengan antara muka dengan perintah yang diketahui oleh Windows dan sistem operasi lain, yang memungkinkan menetapkan kedudukan kursor (tetikus) ke pemboleh ubah dalam program, yang melalui sambungan ke Arduino memerintahkan servomotor sudut apa yang hendak dipacu mengikut urutan apa.

Algoritma untuk melukis dapat dikurangkan dalam pseudokod: nilai tetapkan ke x1, nilai tetapkan y1 ke x2, y2 hitung perbezaan antara x1 dan x2 hitung perbezaan antara y1 dan y2 hitung titik yang akan turun ke bawah (segitiga, persegi, bulatan) (geometri digunakan dengan dua titik ini) jika (botondibujar == true) urutan lengkap dalam kes rakaman, pemboleh ubah yang dikirim ke servomotor disimpan dalam array 60 unit, yang dengan menekan butang 'rakam' memungkinkan kita untuk simpan data yang diperoleh dengan mod apa pun (Manual, Forward, Inverse, Trajectories) dan kemudian direplikasi ketika anda menekan butang mula dengan perubahan pemboleh ubah yang sederhana.

Kinematik songsang

Masalah kinematik terbalik terdiri daripada mencari input yang diperlukan agar robot dapat mencapai titik di ruang kerjanya. Dengan adanya mekanisme tersebut, jumlah penyelesaian yang mungkin untuk kedudukan yang diinginkan mungkin bilangannya tidak terbatas. Robot yang kami bina adalah mekanisme bersiri dengan dua darjah kebebasan. Selepas analisis geometri, dua penyelesaian telah dijumpai untuk mekanisme ini. Rajah 13. Contoh Kinematik songsang Di mana: θ1 dan θ2 adalah sudut input dua robot mekanisme bersiri DoF dan X1 dan X2 adalah kedudukan di satah alat di lengan akhir. Dari gambar di atas:

Ini juga ada dan konfigurasi siku UP, tetapi untuk tujuan program yang ditulis, ia hanya menggunakan konfigurasi siku BAWAH. Setelah sudut input dijumpai, maklumat tersebut berjalan pada program kinematik langsung dan kedudukan yang diinginkan dicapai dengan kesalahan kurang dari satu sentimeter kerana servo dan tali pinggang.

Langkah 4: Manual, Trajektori dan Mod Pembelajaran

Manual

Untuk mod ini, anda hanya perlu memindahkan mause di antaramuka dan robot akan mengikuti penunjuk antara muka, anda boleh memprogramkan ini dalam pengaturcaraan yang merupakan plataform yang mengerikan

Lintasan Untuk model ini, kami menggunakan sumber daya kinematik terbalik dan membuat permintaan angka oleh klien iaitu: Straight Line Square segitiga Lingkaran Angka-angka dapat dilukis di antara muka dengan bentuk yang anda mahukan. Lintasan menggunakan mod terbalik untuk mengira setiap titik garis setiap satu angka sehingga memudahkan untuk mengikuti angka ketika anda mengklik main setelah anda menarik angka yang anda masukkan sebagai input di antara muka

Mod pembelajaran

Mod pembelajaran mempertimbangkan semua mod lain yang merupakan manual, maju, terbalik dan lintasan, jadi anda boleh melakukan pergerakan yang anda mahukan ke antara muka dan kemudian ganti dengan pergerakan yang sama seperti sebelumnya tetapi perlahan kerana ia menghasilkan semula dan cuba melakukannya lebih banyak betul-betul.

Langkah 5: Kod

Sebenarnya kodnya agak sukar untuk dijelaskan jadi saya meninggalkan kodnya sehingga anda dapat membaca. Sekiranya anda mempunyai keraguan mengenainya, anda boleh bertanya di dalam komen dan saya akan menerangkan kepada anda (saya akan mengemas kini langkah ini dengan penjelasan penuh mengenai kod bersabar) buat masa ini anda boleh menghantar e-mel kepada saya untuk keraguan: [email protected]