स्कारा रोबोट: फॉरवर्ड और इनवर्स किनेमेटिक्स के बारे में सीखना !!! (प्लॉट ट्विस्ट प्रोसेसिंग का उपयोग करके ARDUINO में रीयल टाइम इंटरफ़ेस बनाना सीखें !!!!): 5 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

एक स्कारा रोबोट उद्योग जगत में एक बहुत लोकप्रिय मशीन है। यह नाम सेलेक्टिव कंप्लेंट असेंबली रोबोट आर्म या सेलेक्टिव कंप्लेंट आर्टिकुलेटेड रोबोट आर्म दोनों के लिए है। यह मूल रूप से स्वतंत्रता रोबोट की तीन डिग्री है, XY विमान में पहले दो विस्थापन घूर्णी हैं और अंतिम आंदोलन हाथ के अंत में Z अक्ष में एक स्लाइडर द्वारा किया जाता है। स्वतंत्रता की दो डिग्री की योजना अधिक सटीकता प्रदान करने के लिए बनाई गई थी; फिर भी, हमारे उपयोग के लिए उपलब्ध सर्वो की गुणवत्ता के कारण, निर्मित भुजा में उतनी गतिशीलता नहीं थी जितनी कि इसकी दो डिग्री स्वतंत्रता के कारण उम्मीद की जा सकती है। इलेक्ट्रॉनिक भाग को समझना आसान है। हालांकि इसे बनाना मुश्किल है। चूंकि हाथ को तीन एक्ट्यूएटर की जरूरत होती है, हमारे पास तीन चैनल होते हैं। सामान्य Arduino इंटरफ़ेस के साथ प्रोग्रामिंग के बजाय, हमने प्रोसेसिंग का उपयोग करने का निर्णय लिया, जो कि Arduino के समान ही एक सॉफ्टवेयर है।

आपूर्ति

सामग्री के बिल: प्रोटोटाइप बनाने के लिए कई सामग्रियों का उपयोग किया गया था, अनुवर्ती सूची में उन सभी सामग्रियों का उल्लेख किया गया है:

• 3 सर्वो मोटर्स MG 996R
• 1 Arduino Uno
• एमडीएफ (3 मिमी मोटाई)
• टाइमिंग बेल्ट्स GT2 प्रोफाइल (6 मिमी पिच)
• epoxy
• नट और बोल्ट
• 3 बियरिंग्स

चरण 1: प्रोटोटाइप

पहला कदम सीएडी सॉफ्टवेयर में मॉडल बनाना था इस मामले में सॉलिड वर्क्स इसके लिए एक बहुत अच्छा सॉफ्टवेयर है, अन्य विकल्प फ्यूजन 360 या आपकी पसंद का अन्य सीएडी सॉफ्टवेयर हो सकता है। चरण 1 में संलग्न चित्र एक विभिन्न त्रुटि के कारण पहला प्रोटोटाइप था जिसे हमें संशोधित करना चाहिए, और हम वीडियो और परिचय में मॉडल शो के साथ समाप्त होते हैं।

प्रोटोटाइप बनाने के लिए लेजर कट का उपयोग किया गया था, मेरे पास निर्माण प्रक्रिया का कोई वीडियो नहीं है, लेकिन मेरे पास वे फाइलें हैं जिनका मैंने उपयोग किया है। इस परियोजना का महत्वपूर्ण हिस्सा इंटरफ़ेस की कोडिंग है ताकि आप अपना खुद का मॉडल बना सकें और हमारे कोड को अपने स्वयं के स्कारा रोबोट में इस्तेमाल कर सकें

चरण 2: मोटर्स कनेक्शन

इलेक्ट्रॉनिक्स खाना पकाने के अनाज के रूप में सरल हैं। जैसा कि चित्र पर दिखाया गया है, बस सब कुछ कनेक्ट करें (मुख्य कोड में सर्वो को भेजने वाला सिग्नल पिन से आता है (11, 10 और 11))

चरण 3: फॉरवर्ड को समझें और किनेमेटिक्स को उलट दें

फॉरवर्ड किनेमेटिक्स

प्रक्षेप पथ के लिए कोड जिस तरह से काम करता है वह निम्नलिखित है: इस मोड का चयन करने के बाद, आपको आकर्षित करने के लिए एक आकृति का चयन करना होगा। आप रेखा, त्रिभुज, वर्ग और दीर्घवृत्त के बीच चयन कर सकते हैं। चयन के आधार पर, एक चर बदल दिया जाता है जो बाद में क्रम में क्रमादेशित एक चुनिंदा प्रकार के लिए 'केस' तर्क के रूप में कार्य करता है। प्रसंस्करण के लचीलेपन के लिए धन्यवाद, हम विंडोज और अन्य ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा ज्ञात कमांड के साथ इंटरफेस के साथ बातचीत कर सकते हैं, जो प्रोग्राम के भीतर एक चर के लिए कर्सर (माउस) की स्थिति निर्दिष्ट करने की अनुमति देता है, जो Arduino के कनेक्शन के माध्यम से सर्वोमोटर्स को आदेश देता है किस क्रम में किस कोण से ड्राइव करना है।

ड्राइंग के लिए एल्गोरिदम को छद्म कोड में कम किया जा सकता है: x1 को मान असाइन करें, y1 x2 को मान असाइन करें, y2 x1 और x2 के बीच अंतर की गणना करें y1 और y2 के बीच अंतर की गणना करें बिंदुओं की गणना करें जिसके माध्यम से डाउन पास होगा (त्रिकोण, वर्ग, सर्कल) (ज्यामिति का उपयोग इन दो बिंदुओं के साथ किया जाता है) यदि (botondibujar == true) रिकॉर्डिंग के मामले में पूर्ण अनुक्रम, सर्वोमोटर को भेजे गए चर 60 इकाइयों की एक सरणी में सहेजे जाते हैं, जो 'रिकॉर्ड' बटन दबाकर हमें अनुमति देते हैं किसी भी मोड (मैनुअल, फॉरवर्ड, इनवर्स, ट्रैजेक्टरी) के साथ प्राप्त डेटा को सेव करें और फिर जब आप वैरिएबल के एक साधारण बदलाव के साथ स्टार्ट बटन दबाते हैं तो उसे दोहराया जाता है।

उलटा किनेमेटिक्स

व्युत्क्रम कीनेमेटीक्स समस्या में रोबोट को अपने कार्यक्षेत्र पर एक बिंदु तक पहुंचने के लिए आवश्यक इनपुट ढूंढना शामिल है। तंत्र को देखते हुए, वांछित स्थिति के लिए संभावित समाधानों की मात्रा अनंत संख्या हो सकती है। हमने जो रोबोट बनाया है वह दो डिग्री स्वतंत्रता के साथ एक सीरियल मैकेनिज्म है। एक ज्यामितीय विश्लेषण के बाद, इस विशेष तंत्र के लिए दो समाधान पाए गए हैं। चित्रा 13. उलटा किनेमेटिक्स उदाहरण जहां: θ1 और θ2 दो डीओएफ सीरियल मैकेनिज्म रोबोट के इनपुट कोण हैं और एक्स 1 और एक्स 2 अंतिम हाथ में उपकरण के विमान में स्थिति हैं। ऊपर की तस्वीर से:

यह भी मौजूद है और कोहनी यूपी कॉन्फ़िगरेशन, लेकिन जो प्रोग्राम लिखा गया था, उसके लिए केवल कोहनी नीचे कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग किया गया था। एक बार इनपुट एंगल मिल जाने के बाद, वह जानकारी सीधे किनेमेटिक्स प्रोग्राम पर चलती है और सर्वो और बेल्ट के कारण एक सेंटीमीटर से कम की त्रुटि के साथ वांछित स्थिति तक पहुँच जाती है।

चरण 4: मैनुअल, ट्रैजेक्टरी और लर्निंग मोड

हाथ से किया हुआ

इस मोड के लिए आपको केवल इंटरफ़ेस में माउस को स्थानांतरित करने की आवश्यकता है और रोबोट इंटरफ़ेस के पॉइंटर का पालन करेगा, आप इसे प्रोग्रामिंग में प्रोग्राम कर सकते हैं जो एक अद्भुत प्लेटफॉर्म है

इस मॉडल के लिए हम व्युत्क्रम कीनेमेटीक्स के संसाधनों का उपयोग करते हैं और क्लाइंट द्वारा आंकड़े अनुरोध करते हैं जो एक था: सीधी रेखा स्क्वायर त्रिकोण सर्कल आंकड़े इंटरफेस पर आपके इच्छित आकार के साथ खींचे जा सकते हैं। प्रक्षेपवक्र प्रत्येक आंकड़े की रेखाओं के प्रत्येक बिंदु की गणना करने के लिए व्युत्क्रम मोड का उपयोग करता है ताकि जब आप इंटरफ़ेस में इनपुट के रूप में रखे गए आंकड़े को खींचने के बाद खेलते हैं तो आंकड़ों का पालन करना आसान हो जाता है

लर्निंग मोड

लर्निंग मोड अन्य सभी मोड पर विचार करता है जो मैनुअल, फॉरवर्ड, इनवर्स और ट्रैजेक्टरी हैं, इसलिए आप कोई भी चाल चल सकते हैं जो आप इंटरफ़ेस में चाहते हैं और फिर उसी आंदोलन के साथ प्रतिस्थापित कर सकते हैं जैसे पहले लेकिन धीमी गति से पुन: उत्पन्न होता है और इसे और अधिक करने का प्रयास करता है बिल्कुल सही।

चरण 5: कोड

वास्तव में कोड की व्याख्या करना कठिन है इसलिए मैंने कोड छोड़ दिया ताकि आप पढ़ सकें आईआर यदि आपको इसके बारे में कोई संदेह है, तो आप टिप्पणियों में पूछ सकते हैं और मैं आपको समझाऊंगा (मैं इस चरण को पूर्ण स्पष्टीकरण के साथ अपडेट करूंगा) कोड धैर्य रखें) फिलहाल आप किसी भी संदेह के लिए मुझे ईमेल कर सकते हैं: [email protected]