Préhenseurs et effecteurs : attrapez-le vraiment
Vous savez choisir un effecteur, calculer la force de préhension accélération comprise, vérifier la fermeture de force et dire avant impression si une commande servo marchera.
À quoi sert ce parcours
Positionner un robot est un problème résolu qu’on peut apprendre dans un manuel. La préhension, non, et l’écart entre les deux est là où la plupart des premières constructions de manipulateurs s’arrêtent.
Ce parcours est court et ordonné par dépendance plutôt que par difficulté. Il existe parce que le site savait déjà positionner un bras au millimètre et ne pouvait pas vous dire comment ramasser quoi que ce soit avec.
La forme de l’argument
Quatre idées, et chacune change ce que vous construisez :
- Le type avant la force. La géométrie contraint tout, et une bonne partie des préhenseurs amateurs sont deux doigts imprimés qui se battent contre un travail qu’une ventouse ferait mieux.
- La fermeture de force avant la force de préhension.
tan(conicité) < μdécide si la prise est seulement possible, et la force normale ne figure pas dans cette condition. Serrer plus fort est la première chose que tout le monde tente et cela n’a jamais fonctionné. - La fenêtre, pas la force. Vous commandez une position ; l’objet a des limites de force. Le taux de change est la raideur, donc la fenêtre utilisable en millimètres est la fenêtre de force divisée par
k— et ce nombre est couramment plus fin qu’un pas de servomoteur. - Vérifiez, sinon c’est une démo. Un cycle de prise sans état de vérification échoue en silence, et l’échec silencieux est la différence entre une vidéo et une machine.
La troisième vaut le temps passé. C’est pourquoi un doigt mieux imprimé et plus rigide aggrave un préhenseur, et pourquoi monter un servomoteur plus gros peut casser des choses qui survivaient jusque-là.
Prérequis
Vous devez être à l’aise avec un servomoteur et un microcontrôleur. Sinon, piloter des servomoteurs et la temporisation non bloquante couvrent cela, et aucun des deux n’est long.
La cinématique n’est pas nécessaire pour commencer. Elle le devient au projet, où les mouvements rectilignes d’approche et de retrait comptent — cinématique des bras robots est le parcours pour cela, et les deux s’emboîtent avec la préhension par-dessus.
Ce que vous pouvez affirmer à la fin
- Quel type d’effecteur un travail donné exige, et pourquoi
- Si une prise particulière est géométriquement possible, avant de dimensionner une force
- Quelle force de préhension est nécessaire, y compris le terme d’accélération
- Si une commande de servomoteur tombe dans la fenêtre utilisable, avant d’imprimer un doigt
- Comment détecter une prise à vide pour cinquante centimes
- Pourquoi votre servomoteur est chaud, et quoi faire à la place
Parcours d'apprentissage
Le parcours
Suivez les nœuds dans l'ordre — chacun débloque le suivant une fois terminé. Votre progression est enregistrée sur cet appareil.
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Questions courantes
Questions fréquentes
Par où commencer si je n'ai jamais construit de préhenseur ?
En haut de ce parcours, par les quatre types — parce que le choix du type contraint tout ce qui suit et que l'erreur la plus fréquente est de partir par défaut sur deux doigts imprimés puis de se battre avec l'objet. Si vos pièces sont plates et accessibles par le dessus, une ventouse battra tout ce que vous imprimez en vitesse, en coût et en douceur. Une fois le type fixé, faites la fermeture de force avant la force de préhension : inutile de dimensionner une force pour une prise que la géométrie ne permet pas.
Combien de temps ce parcours prend-il ?
Environ trois heures de lecture et un week-end de construction. Les quatre tutoriels durent 25 à 35 minutes chacun, le simulateur mérite 20 minutes avec vos propres nombres, et le projet prend un week-end si vous avez déjà un bras. L'heure la plus rentable de tout le parcours est le tutoriel sur la souplesse plus le laboratoire, car c'est là que vous découvrez si le préhenseur que vous alliez imprimer peut fonctionner.
Faut-il un bras robot pour apprendre cela ?
Non. Tout jusqu'au laboratoire inclus est du travail de conception faisable à un bureau, et le préhenseur lui-même peut être serré dans un étau d'établi et testé sur de vrais objets avec un peson. C'est vraiment le bon ordre — un préhenseur mesuré sur un établi vaut plus qu'un préhenseur deviné et monté sur un bras, car sur le bras on ne peut plus dire si un échec vient de la prise ou du positionnement.
Quelle est la chose la plus utile de ce parcours ?
Que la fenêtre utilisable entre lâcher un objet et l'écraser, divisée par la raideur de vos doigts, est très souvent plus étroite qu'un pas de votre servomoteur. Quand c'est le cas, aucune commande ne fonctionne et aucun réglage n'en trouve une, donc la correction consiste toujours à baisser la raideur et jamais à augmenter le couple. Un ressort d'extension à quelques centimes entre le palonnier et le doigt est la pièce la plus rentable de la plupart des préhenseurs.