Robot SCARA: Belajar Tentang Foward dan Invers Kinematics !!! (Plot Twist Pelajari Cara Membuat Antarmuka Waktu Nyata di ARDUINO Menggunakan PROCESSING !!!!)

5 min readFeb 27, 2020

Robot SCARA adalah mesin yang sangat populer di dunia industri. Nama tersebut adalah singkatan dari Arm Robot Perakitan Selective Compliant atau Arm Robot Articulated Compliant Compliant. Ini pada dasarnya adalah tiga derajat kebebasan robot, menjadi dua rotasi pertama perpindahan di pesawat XY dan gerakan terakhir dilakukan oleh slider di sumbu Z di ujung lengan. Dua tingkat kebebasan itu direncanakan untuk menawarkan ketepatan yang lebih; Namun, karena kualitas servos yang tersedia untuk kita gunakan, lengan yang dibangun tidak memiliki mobilitas sebanyak yang diharapkan karena dua derajat kebebasannya. Bagian elektroniknya mudah dimengerti. Namun sulit untuk membangun. Karena lengan membutuhkan tiga aktuator, kami memiliki tiga saluran. Alih-alih pemrograman dengan antarmuka Arduino yang umum, kami memutuskan untuk menggunakan Processing, yang merupakan perangkat lunak yang sangat mirip dengan Arduino.

Persediaan :
Tagihan bahan :
Untuk membangun prototipe, perlu menggunakan beberapa material sebagai berikut :

3 Servo Motors MG 996R
1 Arduino Uno
MDF (ketebalan 3 mm)
Timing Belts profil GT2 (pitch 6 mm)
Epoksi
Mur dan baut3 bantalan

LANGKAH 1 : PROTOTIPE

Langkah pertama adalah membuat model dalam Perangkat Lunak CAD, saya merekomendasikan Solid Works karena cukup bagus untuk hal ini, opsi lain dapat menggunakan Fusion 360 atau perangkat lunak CAD lainnya sesuai pilihan Anda. Gambar-gambar yang dilampirkan pada Langkah 1 adalah prototipe pertama karena berbagai kesalahan yang harus kita modifikasi, dan kita berakhir dengan Model Show dalam video dan pengantar.

Potong Laser digunakan untuk membuat prototipe, saya tidak punya video dari proses pembuatan, tetapi saya memiliki file yang saya gunakan. Bagian penting yang harus dari proyek ini adalah Coding Antarmuka sehingga Anda dapat membuat model Anda sendiri dan menggunakan kode kami ke dalam Robot SCARA Anda sendiri.

Attachments

Step 2: Motors Conections

Elektronik sederhana seperti sereal cookin. Cuup sambungkan semuanya seperti yang ditunjukkan pada gambar (Dalam kode utama, sinyal kirim ke servos berasal dari pin (11,10 dan 11))

Step 3: Undestand Foward and Inverts Kinematics

Maju Kinematika

Cara kode berfungsi untuk lintasan adalah sebagai berikut: Setelah memilih mode ini, Anda harus memilih bentuk untuk menggambar. Anda dapat memilih antara Line, Triangle, Square dan Ellipse. Bergantung pada pilihan, variabel diubah yang kemudian berfungsi sebagai argumen ‘kasus’ untuk jenis pilih yang diprogram kemudian dalam urutan. Berkat fleksibilitas Pemrosesan, kami dapat berinteraksi dengan antarmuka dengan perintah yang dikenal oleh Windows dan sistem operasi lainnya, yang memungkinkan penempatan posisi kursor (mouse) ke variabel di dalam program, yang melalui koneksi ke perintah Arduino memerintahkan para servomotor. sudut mana yang harus dikendarai dalam urutan apa.

Algoritma untuk menggambar dapat direduksi dalam pseudocode: nilai tetapan ke x1, nilai tetapan y1 ke x2, y2 menghitung selisih antara x1 dan x2 menghitung selisih antara y1 dan y2 menghitung titik-titik penghitungan yang akan dilewati oleh turun (segitiga, kuadrat, lingkaran) (geometri digunakan dengan dua titik ini) jika (botondibujar == true) urutan lengkap dalam kasus 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 saja (Manual, Maju, Inverse, Trajectories) dan kemudian direplikasi ketika Anda menekan tombol mulai dengan perubahan variabel sederhana.

Kinematika terbalik

Masalah kinematika terbalik terdiri dari menemukan input yang diperlukan untuk robot untuk mencapai titik di ruang kerjanya. Mengingat mekanismenya, jumlah solusi yang mungkin untuk posisi yang diinginkan mungkin angka yang tak terbatas. Robot yang kami bangun adalah mekanisme serial dengan dua derajat kebebasan. Setelah analisis geometris, dua solusi telah ditemukan untuk mekanisme khusus ini. Gambar 13. Contoh Invers Kinematika Di mana: θ1 dan θ2 adalah sudut input dari dua robot mekanisme serial DoF dan X1 dan X2 adalah posisi pada bidang alat di lengan akhir. Dari gambar di atas:

Itu juga ada dan konfigurasi siku UP, tetapi untuk tujuan program yang ditulis, itu hanya menggunakan konfigurasi siku BAWAH. 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 ikat pinggang.

Step 4: Manual, Trajectory and Learning Mode

Manual

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

Lintasan
Untuk model ini kami menggunakan sumber daya dari kinematika terbalik dan membuat angka permintaan oleh klien yang adalah: Garis Lurus Segitiga segitiga Lingkaran Angka-angka dapat digambarkan pada antarmuka dengan bentuk yang Anda inginkan. Lintasan menggunakan mode terbalik 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

Mode pembelajaran

Mode pembelajaran mempertimbangkan semua mode lain yang merupakan manual, maju, terbalik dan lintasan, sehingga Anda dapat membuat gerakan apa pun yang Anda inginkan ke antarmuka dan kemudian mengganti dengan gerakan yang sama seperti sebelumnya tetapi memperlambat saat itu mereproduksi dan mencoba untuk melakukannya lebih persis.