Robot SCARA: Belajar Tentang Kinematika Maju dan Terbalik!!! (Plot Twist Pelajari Cara Membuat Antarmuka Real Time di ARDUINO Menggunakan PROCESSING !!!!): 5 Langkah (dengan Gambar

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Robot SCARA adalah mesin yang sangat populer di dunia industri. Namanya adalah singkatan dari Selective Compliant Assembly Robot Arm atau Selective Compliant Articulated Robot Arm. Ini pada dasarnya adalah robot tiga derajat kebebasan, menjadi dua perpindahan pertama yang rotasi di bidang XY dan gerakan terakhir dilakukan oleh penggeser di sumbu Z di ujung lengan. Dua derajat kebebasan direncanakan untuk menawarkan lebih presisi; namun, karena kualitas servo yang tersedia untuk kita gunakan, lengan yang dibuat tidak memiliki mobilitas sebanyak yang diharapkan karena dua derajat kebebasannya. Bagian elektroniknya mudah dipahami. Namun, sulit untuk dibangun. Karena lengan membutuhkan tiga aktuator, kami memiliki tiga saluran. Alih-alih memprogram dengan antarmuka Arduino yang umum, kami memutuskan untuk menggunakan Processing, yang merupakan perangkat lunak yang sangat mirip dengan Arduino.

Perlengkapan

Tagihan bahan: Untuk membangun prototyping beberapa bahan yang digunakan, dalam daftar berikut disebutkan semua bahan tersebut:

• 3 Motor Servo MG 996R
• 1 Arduino Uno
• MDF (ketebalan 3 mm)
• Profil Timing Belt GT2 (pitch 6 mm)
• Epoksi
• Mur dan baut
• 3 Bantalan

Langkah 1: Prototipe

Langkah pertama adalah membuat model dalam Perangkat Lunak CAD dalam hal ini Solid works adalah perangkat lunak yang cukup bagus untuk itu, opsi lain dapat berupa Fusion 360 atau perangkat lunak CAD lainnya sesuai keinginan Anda. Gambar-gambar yang dilampirkan pada Langkah 1 adalah prototipe pertama karena berbagai kesalahan yang harus kami modifikasi, dan kami berakhir dengan Model Show di video dan pengenalan.

Laser Cut digunakan untuk membuat prototipe, saya tidak memiliki video proses pembuatannya, tetapi saya memiliki file yang saya gunakan. Bagian terpenting dari proyek ini adalah Pengodean Antarmuka sehingga Anda dapat membuat model Anda sendiri dan menggunakan kode kami ke dalam Robot SCARA Anda sendiri

Langkah 2: Sambungan Motor

Elektroniknya sederhana seperti sereal masak. Hubungkan saja semuanya seperti yang ditunjukkan pada gambar (Dalam kode utama, sinyal yang dikirim ke servos berasal dari pin (11, 10 dan 11))

Langkah 3: Memahami Maju dan Membalikkan Kinematika

Kinematika Maju

Cara kerja kode untuk lintasan adalah sebagai berikut: Setelah memilih mode ini, Anda harus memilih bentuk yang akan digambar. Anda dapat memilih antara Garis, Segitiga, Kotak dan Elips. Bergantung pada pemilihan, sebuah variabel diubah yang kemudian berfungsi sebagai argumen 'kasus' untuk jenis pilihan yang diprogram kemudian dalam urutan. Berkat fleksibilitas Pemrosesan, kita dapat berinteraksi dengan antarmuka dengan perintah yang dikenal oleh Windows dan sistem operasi lain, yang memungkinkan penempatan posisi kursor (mouse) ke variabel dalam program, yang melalui koneksi ke Arduino memerintahkan servomotor. sudut apa yang harus dikendarai dalam urutan apa.

Algoritma untuk menggambar dapat direduksi dalam pseudocode: berikan nilai ke x1, y1 berikan nilai ke x2, y2 hitung selisih antara x1 dan x2 hitung selisih antara y1 dan y2 hitung titik yang akan dilalui turun (segitiga, bujur sangkar, lingkaran) (geometri digunakan dengan dua titik ini) jika (botondibujar == true) urutan lengkap dalam hal perekaman, variabel yang dikirim ke servomotor disimpan dalam array 60 unit, yang dengan menekan tombol 'rekam' memungkinkan kita untuk simpan data yang diperoleh dengan mode apa pun (Manual, Maju, Terbalik, Lintasan) dan kemudian direplikasi ketika Anda menekan tombol mulai dengan perubahan variabel yang sederhana.

Kinematika Terbalik

Masalah kinematika terbalik terdiri dari menemukan input yang diperlukan untuk robot untuk mencapai titik di ruang kerjanya. Mengingat mekanisme, jumlah solusi yang mungkin untuk posisi yang diinginkan mungkin jumlah yang tak terbatas. Robot yang kami buat adalah mekanisme serial dengan dua derajat kebebasan. Setelah analisis geometris, dua solusi telah ditemukan untuk mekanisme khusus ini. Gambar 13. Contoh Inverse Kinematics Dimana: 1 dan 2 adalah sudut input dari dua robot mekanisme serial DoF dan X1 dan X2 adalah posisi pada bidang pahat di lengan akhir. Dari gambar di atas:

Itu juga ada dan konfigurasi elbow UP, tetapi untuk tujuan program yang ditulis, itu hanya menggunakan konfigurasi elbow DOWN. Setelah sudut input ditemukan, informasi tersebut berjalan pada program kinematika langsung dan posisi yang diinginkan tercapai dengan kesalahan kurang dari satu sentimeter karena servos dan sabuk.

Langkah 4: Mode Manual, Lintasan, dan Pembelajaran

manual

Untuk mode ini Anda hanya perlu memindahkan mause di interface dan robot akan mengikuti pointer dari interface, Anda dapat memprogram ini dalam pemrograman yang merupakan platform yang luar biasa

Lintasan Untuk model ini kami menggunakan sumber daya kinematika terbalik dan membuat angka yang diminta oleh klien yaitu: Garis Lurus Persegi Segitiga Lingkaran Angka-angka dapat digambar pada antarmuka dengan bentuk yang Anda inginkan. Trajectory menggunakan mode inverse untuk menghitung setiap titik dari garis masing-masing angka sehingga memudahkan untuk mengikuti angka ketika Anda mengklik play setelah Anda menggambar angka yang Anda masukkan sebagai input di antarmuka

Modus belajar

Mode pembelajaran mempertimbangkan semua mode lain yang manual, maju, terbalik, dan lintasan, sehingga Anda dapat membuat gerakan apa pun yang Anda inginkan ke antarmuka dan kemudian menggantinya dengan gerakan yang sama seperti sebelumnya tetapi lambat saat mereproduksi dan mencoba melakukannya lebih banyak tepat.

Langkah 5: Kode

Sebenarnya kode ini agak sulit untuk dijelaskan, jadi saya meninggalkan kode agar Anda dapat membacanya. Jika Anda ragu, Anda dapat bertanya di komentar dan saya akan menjelaskannya kepada Anda (saya akan memperbarui langkah ini dengan penjelasan lengkap tentang kode bersabar) untuk saat ini Anda dapat mengirim email kepada saya untuk keraguan: [email protected]