繪圖機(jī)器人開源分享

描述

你的項目是關(guān)于什么的？

這個項目是關(guān)于一個可以在rangoli上畫畫和寫字的機(jī)器人。它有兩個伺服電機(jī)，由安裝在 Arduino Uno 原型板上的 Atmega328p 微控制器控制。

你為什么決定去做？

制作這個機(jī)器人的原因是可以在 rangoli 上畫出任何形狀。rangoli 是手工繪制的。而且我不擅長制作蘭戈里。所以，我決定做一個機(jī)器人。那可以為我做蘭戈里。

它是如何工作的？

它有兩個伺服電機(jī)，由安裝在 Arduino Uno 原型板上的 Atmega328p 微控制器控制。它按照逆運動學(xué)原理工作。待繪制圖像的輪廓坐標(biāo)在Arduino代碼中存儲在一個數(shù)組中。

CAD設(shè)計

CAD設(shè)計

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這是機(jī)器人的cad設(shè)計。在這里，我們可以看到兩個電機(jī)、兩個連桿和一支鉛筆。第一個電機(jī)放在地上。連桿從其軸連接。第二個電機(jī)安裝在該軸上。另一個連桿連接到第二個電機(jī)的軸上。鏈接末尾附有一支鉛筆。鉛筆尖是要到達(dá)的點。當(dāng)兩個電機(jī)都轉(zhuǎn)動時，借助地上的鉛筆，可以畫出任何東西。

真實設(shè)計

硬件設(shè)計

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這是真正的機(jī)器人，帶有 2 個電機(jī)、2 個連桿和一支筆作為要追蹤的末端執(zhí)行器。

工作范圍

一臺電機(jī)的工作范圍

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第一個馬達(dá)將覆蓋這個區(qū)域。但是，要達(dá)到一個特定的點。

兩臺電機(jī)的工作包絡(luò)線

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我們需要另一個馬達(dá)。這是機(jī)器人的工作范圍。機(jī)器人可以到達(dá)該區(qū)域內(nèi)的任何點。

我們將繪制這些圖像。它們是二維或平面圖像。我們將用機(jī)器人描繪它的輪廓。

圖像到坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換

從圖像中獲取坐標(biāo)。我們將從該網(wǎng)站獲得幫助。這里我們只需要上傳圖片即可。我們需要誰的坐標(biāo)。圖像將出現(xiàn)在下方。單擊圖形的邊緣。將生成相應(yīng)的坐標(biāo)。所有坐標(biāo)將顯示在下方。復(fù)制它們，然后將它們存儲在 Arduino 代碼中的數(shù)組中。

轉(zhuǎn)換問題

但是伺服電機(jī)以角度作為輸入。并旋轉(zhuǎn)到提供的角度。因此，我們必須將笛卡爾坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為球坐標(biāo)。在三角函數(shù)的幫助下。

機(jī)器人的逆運動學(xué)

反向運動學(xué)機(jī)構(gòu)

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這是要達(dá)到的點。兩個鏈接的長度相同。因此，計算點與原點的距離 D。還有高度，H。我們可以很容易地計算出所有的角度。

go() 函數(shù)

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我們只需要說去 (8, 8) 或 (7, 12) 或 (12, 10)。在代碼中，計算所有角度并將其發(fā)送到電機(jī)，以達(dá)到該點。

沒有那么準(zhǔn)確

不準(zhǔn)確

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準(zhǔn)確性不是很高。由于不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和廉價的塑料伺服系統(tǒng)。

采樣不足

采樣不足

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這張圖不好，因為坐標(biāo)采樣不充分。

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更準(zhǔn)確的繪圖

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增加坐標(biāo)數(shù)量后，質(zhì)量會變好。

在蘭戈里畫畫的原因

我們不是用筆在紙上畫畫。因為設(shè)置不牢固。它無法在紙張上施加足夠的壓力。

但是，我們成功地畫了一些圖。他們不是很好，但我們對結(jié)果很滿意。

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