Progressive Automations, yenilikçi müşterilerimizden birinin bir başka etkileyici projesini sizlerle paylaşmak istiyor!
California Polytechnic State University mezunu Trent Peterson, Cal Poly’nin Robotik derslerinden birinde kullanılmak üzere bir Stewart Platform robotu tasarladı. Bu tasarımın amacı, dersin teorik bölümünde öğrenilenleri sergilemek; öğrencilere bilgilerini uygulama ve robotun çalışma şekli, hareket aralığı ve kısıtlarını inceleyerek ters kinematiği doğrulama imkânı sunmaktır.
Mekanik Tasarım
Bu robotu tasarlamaya başlamak için, alyen anahtarı kullanılarak farklı konfigürasyonlarda kolayca monte edilip sökülebilen bir platform oluşturulması gerekiyordu. Bir Stewart Platformun, son kullanıcının robotun hareketlerini yapılandırıp kontrol edebilmesi için bir tür konum geri beslemesi içeren lineer aktüatörlere sahip olması gerekir. Hidrolik ve pnömatik lineer aktüatörler değerlendirildikten sonra, bu robotun inşasına elektrikli lineer aktüatörlerin daha kolay entegre edilebileceğine karar verildi.
Kullanılan Elektrikli Lineer Aktüatörlerin Temel Özellikleri
Bu projede altı adet PA-14P-8-35 Geri Beslemeli Lineer Aktüatör kullanıldı. Bu ünite, 8 inçç Vuruş mesafesine ve 35 lb maksimum kuvvet değerine sahiptir. Yüksüzken, bu aktüatör 2 inç inç/saniye hızla hareket edebilirken, tam yükte 1,38 inç inç/saniyede hareket edecektir. Bu aktüatör, bu robotun tasarımındaki başlıca gereksinimlerden biri olan potansiyometre biçiminde kendi konum geri beslemesine sahiptir. Bu robotun yapımına dahil edilen diğer mekanik parçalar arasında manyetik küresel mafsallar, platform malzemesi, mil kaplinleri, geometrik konfigürasyon ve bir elektronik muhafaza yer aldı.
Elektriksel Tasarım
Arduino, bir robot gibi herhangi bir projeyi kontrol etmek için çeşitli mikroişlemciler sunar. Arduino Due, Stewart Platformu işletmede işlevsellik ve performans için kullanılabilen saat hızı kabiliyetleri, bellek boyutu ve SRAM’i nedeniyle bu projede kullanılmak üzere seçildi. Due, PWM çıkışları üzerinden motorları kontrol edebilse de onları besleyecek donanıma sahip değildir. Bu nedenle, bu kurulumda bir HexaMoto Shield de kullanılmıştır.
Yazılım Tasarımı
Trent, Stewart Platformun kinematik simülasyonunu Matlab kullanarak oluşturdu – hesaplamalı matematiğin en doğal ifadesine olanak tanıyan matris tabanlı bir dil.
1 6-6 Ters Kinematik Çözümü İçin Konfigürasyon Modeli
Stewart Platform robotunun performansını kurma, başlatma, kalibre etme ve referans alma (homing) üzerine çokça araştırma yapıldı. Platformun konfigürasyonu ve lineer aktüatörlerin konumsal hesaplaması, Matlab kullanılarak oluşturulan bir grafiksel kullanıcı arayüzü (GUI) aracılığıyla da ayarlandı. Bu sayede son kullanıcıların platforma kolayca bağlanıp işlemesini sağlamak amaçlandı.
2 Stewart Platform Robotu - Cal Poly SLO, Trent Peterson
Stewart Platform robotu test edildikten sonra tasarım, montaj ve uygulama açısından başarılı olduğu sonucuna varıldı. “Giriş seviyesinde ters kinematik, simülasyon, montaj ve demontaj ile hareket uygulaması dahil robotların birçok yönünü kapsıyor.”
Progressive Automations sponsorluğunda bir robotik dersi laboratuvarı için bu Stewart Platform Robotunu tasarlayıp uyguladığı için Trent’i tebrik ediyoruz!