Společnost Progressive Automations by vám ráda představila další působivý projekt jednoho z našich inovativních zákazníků!
Trent Peterson, absolvent Kalifornské polytechnické státní univerzity, navrhl robota Stewart Platform pro použití v jednom z kurzů robotiky na Cal Poly. Účelem tohoto návrhu je ukázat, co se studenti učí v teoretické části kurzu, a dát studentům možnost aplikovat své znalosti a ověřit si inverzní kinematiku studiem fungování robota, rozsahu pohybu a jeho omezení.
Strojní návrh
Pro zahájení návrhu tohoto robota bylo nutné vytvořit platformu, kterou by bylo možné snadno sestavit a rozložit do různých konfigurací pomocí imbusového klíče. Stewartova platforma musí mít lineární aktuátory, které zahrnují nějakou formu polohové zpětné vazby, aby koncový uživatel mohl konfigurovat a ovládat pohyby robota. Po zvážení hydraulických a pneumatických lineárních aktuátorů bylo rozhodnuto, že elektrické lineární aktuátory by bylo snazší do konstrukce tohoto robota integrovat.
Klíčové vlastnosti používaných elektrických lineárních aktuátorů
Šest z Lineární aktuátory se zpětnou vazbou PA-14P-8-35 byly použity v tomto projektu. Tato jednotka má zdvih 8 palců s maximální jmenovitou silou 35 lb. Bez zatížení se tento aktuátor může pohybovat rychlostí 2 palce za sekundu, zatímco při plném zatížení se pohybuje rychlostí 1,38 palce za sekundu. Tento aktuátor má vlastní polohovou zpětnou vazbu ve formě potenciometru, což je jeden z hlavních požadavků na konstrukci tohoto robota. Další mechanické konstrukce zahrnuté při výrobě tohoto robota zahrnovaly magnetické kulové klouby, materiál plošiny, hřídelové spojky, geometrickou konfiguraci a kryt elektroniky.
Elektrotechnický návrh
Arduino nabízí řadu mikroprocesorů pro řízení jakéhokoli projektu, například robota. Arduino splatné byl vybrán pro použití v tomto projektu kvůli svým hodinovým schopnostem, velikosti paměti a SRAM, které lze využít pro funkčnost a výkon při provozu platformy Stewart. Ačkoli je Due schopen řídit motory prostřednictvím svých PWM výstupů, nemá hardware pro jejich napájení. Proto byl v této sestavě použit také HexaMoto Shield.
Návrh softwaru
Trent vytvořil kinematickou simulaci Stewartovy platformy pomocí Matlabu – maticového jazyka, který umožňuje nejpřirozenější vyjádření výpočetní matematiky.
Konfigurační model 1 6-6 pro řešení inverzní kinematiky
Bylo věnováno mnoho výzkumu nastavení, inicializaci, kalibraci a navádění robota Stewart Platform. Konfigurace platformy, stejně jako výpočet polohy robota... lineární aktuátory, byly také nastavovány pomocí grafického uživatelského rozhraní (GUI), které bylo vytvořeno pomocí Matlabu. To mělo zajistit, aby se koncoví uživatelé mohli snadno připojit k samotné platformě a ovládat ji.
2. Robot Stewart na platformě - Cal Poly SLO od Trenta Petersona
Po testování robota Stewart Platform byl zjištěn závěr, že byl úspěšný v návrhu, montáži a implementaci. „Pokrývá mnoho aspektů robotů na úvodní úrovni, včetně inverzní kinematiky, simulace, montáže a demontáže a implementace pohybu.“
Gratulujeme Trentovi k návrhu a implementaci tohoto robota Stewart Platform pro laboratoř robotického kurzu, sponzorovaného společností Progressive Automations!