UStepper Robot Arm 4: 5 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Бул менин роботтук колумдун 4 -жолу кайталанышы, мен uStepper тепкич башкаруу тактасына колдонмо катары иштеп чыктым. Роботтун 3 тепкичтүү мотору жана кыймылга келтирүү үчүн сервосу бар болгондуктан (анын негизги конфигурациясында) uStepper менен эле чектелбейт, бирок ар кандай тепкич айдоочу тактасы менен колдонсо болот.

Дизайн паллетизатордун роботуна негизделген - жана салыштырмалуу жөнөкөй. Муну айтуу менен, мен дизайнды иштеп чыгууга жана аны монтаждоонун оңойлугуна, бирок тетиктерди басып чыгарууга оңойлоштурууга сансыз сааттарды сарптадым.

Мен дизайнды басып чыгаруунун оңойлугу жана монтаждын жөнөкөйлүгү менен жасадым. Бул эки параметрди жакшыртуунун эч кандай жолу жок эмес, бирок мен узак жолду басып өттүм деп ойлойм. Мындан тышкары, мен өнөр жай робототехникасын хоббист салыштырмалуу жөнөкөй кылып көрсөтө алчу деңгээлге түшүргүм келет - аны башкаруунун математикасы да!

Дизайн боюнча конструктивдүү пикирлер менен комментарий калтырыңыз, бирок баарынан мурда мен аны баарына жеткиликтүү кылуу боюнча (айрыкча математика).

1 -кадам: Тетиктер талап кылынат, 3D басып чыгаруу жана монтаждоо

Негизинен сиз билишиңиз керек болгон нерселердин баары куралда. Сатылып алынган жана басылган бөлүктөрү бар деталдуу БОМ жана деталдуу чогултуу инструкциясы бар.

3D басып чыгаруу акылга сыярлык сапаттагы 3D принтерде (FDM) 0,2 мм катмар жана 30 % толтуруу менен жүргүзүлөт. Бөлүктөрдүн жана нускамалардын акыркы кайталанышын бул жерден таба аласыз:

2 -кадам: Кинематика

Колуңузду болжолдуу түрдө кыймылга келтирүү үчүн математиканы кылышыңыз керек: OI роботтун бул түрүнө байланышкан кинематиканын салыштырмалуу жөнөкөй сыпаттамасы үчүн көп жерлерди карадым, бирок мен ойлогондой тапкан жокмун. көпчүлүк адамдар түшүнө ала турган деңгээлде. Мен кинематиканын тригонометрияга негизделген жеке версиясын жасадым, бирок матрица трансформациясы эмес, эгерде сиз буга чейин эч качан иштебеген болсоңуз, бул абдан коркунучтуу көрүнүшү мүмкүн - бирок, бул робот үчүн бул абдан жөнөкөй, анткени ал болгону 3 DOF.

Мен тиркелген документтеги менин мамилем салыштырмалуу оңой жазылган деп ойлойм. Бирок карап көрүңүз жана бул сизге мааниси бар экенин көрүңүз!

3 -кадам: Кинематиканы коддоо

Кинематиканы мен мурунку эсептөөлөр менен түшүнүү кыйын болушу мүмкүн. Бул жерде, биринчи кезекте, Октаваны ишке ашыруу - Октава Matlabте кездешкен көптөгөн өзгөчөлүктөрү бар бекер курал.

L1o = 40; Zo = -70; L_2 = 73.0; Au = 188.0; Al = 182.0; Lo = 47.0; UPPERARMLEN = Au; LOWERARMLEN = Al; XOFFSET = Мына; ZOFFSET = L_2; AZOFFSET = Zo; AXOFFSET = L1o; disp ('Коддун аткарылышы') disp ('Киргизүү бурчтары:') rot = deg2rad (30); оң = deg2rad (142.5); left = deg2rad (50); rad2deg (чириген) rad2deg (оңдо) rad2deg (солдо) T1 = чирик;#база T2 = оң;#ийин T3 = сол; #elbow #FW кинематикасы XYZди бурчтан алуу үчүн: disp ('Эсептелген X, Y, Z:') z = ZOFFSET + sin (оңдо)*LOWERARMLEN - cos (солдо - (pi/2 - оңдо))*UPPERARMLEN + AZOFFSET k1 = sin (солдо - (pi/2 - оңдо))*UPPERARMLEN + cos (оңдо)* LOWERARMLEN + XOFFSET + AXOFFSET; x = cos (rot)*k1 y = sin (rot)*k1 ## тескери кинематика XYZден бурчтарды алуу үчүн: rot = atan2 (y, x); x = x - cos (чирүү)*AXOFFSET; y = y - күнөө (чирүү)*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 = атан2 (sqrt (1-c*c), c); ## чыгаруу эсептелген бурчтар disp ('Чыгуу бурчтары:') чирик = rad2deg (чириген) оңго = rad2deg (оңго) солго = rad2deg (солго)

Жогорудагы сценарий менен сизде негизинен алдыга жана артка кинематика үчүн даяр код бар.

Forward Kinematics сиз мотор бурчтарынын белгилүү бир топтому менен кайда бүтөөрүңүздү эсептөө үчүн колдоносуз. Тескери кинематика анда (тескерисинче) керектүү x, y, z абалында кандай мотор бурчтары керек экенин эсептеп чыгат. Мотор кыймылына чектөөлөрдү киргизүү керек, мисалы. айлануу базасы 0дон 359 градуска чейин гана бара алат. Ошентип, сиз мүмкүн болбогон кызматтарга барбай турганыңызды камсыздайсыз.

4 -кадам: Ишти иштетүү

Биз кинематиканын китепканасын ишке киргизе элекпиз, андыктан азырынча камсыз кыла албайм. Бирок мен сизге анын кантип иштеп жатканын көрсөтө алам. Бул uStepper S такталарындагы дисктердин акылга сыярлык сапатынан тышкары, подшипниктерди жана рулдук дискти колдонгондон улам абдан туруктуу жана жылмакай.

5 -кадам: Кошумча Эффекторлор

Мен 3 кошумча эффекторду иштеп чыктым. Бирөөсү жөн эле горизонталдуу кармагыч, экинчиси кадимки европалык пиво же газдалган идишке туура келет жана акырында боштук чөйчөгүнө, насоско жана клапанга орнотууга мүмкүнчүлүк берген вакуумдук туткун системасы бар.

Баары бул жерде болот же жеткиликтүү болот (3D STL файлдары жана нускамалары):