A Progressive Automations tem o prazer de apresentar mais um projeto impressionante de um de nossos clientes inovadores!
Trent Peterson, formado pela California Polytechnic State University, projetou um robô de Plataforma Stewart para ser utilizado em um dos cursos de Robótica da Cal Poly. O objetivo deste projeto é demonstrar o que está sendo aprendido na parte teórica da disciplina, dando aos alunos a capacidade de aplicar seus conhecimentos e verificar a cinemática inversa estudando a operação, o alcance de movimento e as limitações do robô.
Projeto Mecânico
Para começar a projetar este robô, foi necessário criar uma plataforma que fosse fácil de montar e desmontar em várias configurações usando uma chave Allen. Uma Plataforma Stewart precisa ter atuadores lineares que incluam algum tipo de Feedback posicional para que o usuário final possa configurar e controlar os movimentos do robô. Após considerar atuadores lineares hidráulicos e pneumáticos, decidiu-se que atuadores lineares elétricos seriam mais fáceis de integrar na construção deste robô.
Principais características dos atuadores lineares elétricos utilizados
Foram utilizados seis dos Atuadores lineares de Feedback PA-14P-8-35 neste projeto. Esta unidade tem um recorrido de 8 polegadas com classificação de força máxima de 35 libras. Sem carga, este atuador pode se mover a uma velocidade de 2 polegadas por segundo; com carga total, ele se moverá a 1,38 polegadas por segundo. Este atuador possui seu próprio Feedback posicional na forma de um potenciômetro, que é um dos principais requisitos para o projeto deste robô. Outras construções mecânicas incluídas na fabricação deste robô foram juntas esféricas magnéticas, material da plataforma, acopladores de eixo, configuração geométrica e uma carcaça eletrônica.
Projeto Elétrico
O Arduino oferece uma variedade de microprocessadores para o controle de qualquer projeto, como um robô. O Arduino Due foi selecionado para uso neste projeto devido aos seus recursos de clock, tamanho de memória e SRAM, que podem ser usados para a funcionalidade e o desempenho na operação da Plataforma Stewart. Embora o Due seja capaz de controlar motores por meio de suas saídas PWM, ele não possui o hardware para alimentá-los. Portanto, um Shield HexaMoto também foi utilizado neste conjunto.
Projeto de Software
Trent criou uma simulação cinemática da Plataforma Stewart usando o Matlab – uma linguagem baseada em matrizes que permite a expressão mais natural da matemática computacional.
1 6-6 Modelo de configuração para a solução de cinemática inversa
Foram realizadas muitas pesquisas para configurar, inicializar, calibrar e referenciar o robô de Plataforma Stewart. A configuração da plataforma, bem como o cálculo posicional dos atuadores lineares, também foram definidos por meio de uma interface gráfica do usuário (GUI) criada com o Matlab. Isso foi feito para garantir que os usuários finais possam se conectar facilmente à própria plataforma e operá-la.
2 Robô de Plataforma Stewart - Cal Poly SLO por Trent Peterson
Após testar o robô de Plataforma Stewart, concluiu-se que ele foi bem-sucedido em seu projeto, montagem e implementação. “Ele abrange muitas facetas dos robôs em nível introdutório, incluindo cinemática inversa, simulação, montagem e desmontagem e implementação de movimento.”
Parabéns ao Trent por projetar e implementar este robô de Plataforma Stewart para um laboratório de curso de robótica, com patrocínio da Progressive Automations!