Grijpen en eind-effectoren: daadwerkelijk oppakken
Je kunt een eind-effectortype kiezen, de grijpkracht met acceleratie dimensioneren, krachtsluiting (force closure) controleren en vóór het printen zeggen of een servocomando werkt.
Wat dit leertraject is voor
Een robot positioneren is een opgelost probleem dat je uit een boek kunt leren. Grijpen niet, en dat gat is waar de eerste manipulatorbouw loopt mis.
Dit leertraject is kort en het is geordend op afhankelijkheid, niet op moeilijkheid. Het bestaat omdat de site een arm al tot op de millimeter kon positioneren en kon je niet uitleggen hoe je er iets mee op kon pakken.
De vorm van het betoog
Vier ideeën, en elk verandert wat je bouwt:
- Type vóór kracht. De geometrie bepaalt alles, en een groot deel van de hobbygrijpers bestaat uit twee geprinte vingers die een klus doen waar een zuignap beter bij past.
- Krachtsluiting vóór grijpkracht.
tan(taper) < μbepaalt of de grijp sowieso mogelijk is, en de normaalkracht staat niet in die voorwaarde. Harder knijpen is het eerste wat iedereen probeert en het heeft nooit gewerkt. - Het venster, niet de kracht. Je geeft een positie op; het object heeft krachtgrenzen. De omrekenfactor is de stijfheid, dus het bruikbare venster in millimeters is het krachtvenster gedeeld door
k— en dat getal is routinematig fijner dan één servostap. - Controleer, anders is het een demo. Een grijpcyclus zonder verificatiestap faalt stil, en stil falen is het verschil tussen een video en een machine.
De derde is de moeite waard. Daarom maakt een beter geprinte, stijvere vinger een grijper slechter en kan een grotere servo dingen laten breken die eerst wel overleefden.
Vereisten
Je moet comfortabel zijn met een servo en een microcontroller. Zo niet, dan dekken servo’s aansturen en niet-blokkerende timing dat af, en geen van beide duurt lang.
Je hebt geen kinematica nodig om te beginnen. Die wordt nodig bij het project, waar rechte naderings- en terugbewegingen van belang zijn — robotarmkinematica is het leertraject daarvoor, en die twee passen op elkaar met grijpen erbovenop.
Wat je aan het eind kunt zeggen
- Welk type eind-effector een bepaalde klus vraagt, en waarom
- Of een bepaalde grijp geometrisch mogelijk is, vóór er enige kracht voor te dimensioneren
- Hoeveel grijpkracht nodig is, inclusief de acceleratieterm
- Of een servocomando in het bruikbare venster landt, vóór je een vinger print
- Hoe je voor vijftig pence een lege grijp detecteert
- Waarom je servo heet is, en wat je in plaats daarvan moet doen
Leerroute
De route
Volg de knooppunten op volgorde – elk ontgrendelt het volgende zodra je het hebt afgerond. Je voortgang wordt op dit apparaat opgeslagen.
0 / 13 klaar
Veelgestelde vragen
Veelgestelde vragen
Waar moet ik beginnen als ik nog nooit een grijper heb gebouwd?
Bovenaan dit leertraject, bij de vier typen — want de typekeuze bepaalt alles wat daarna komt en de meestgemaakte fout is uitwijken naar twee geprinte vingers en daarna worstelen met het object. Zijn je onderdelen vlak en van boven bereikbaar, dan wint een zuignap op snelheid, kosten en voorzichtigheid al hetgeen je zelf print. Zodra het type vaststaat, doe je krachtsluiting vóór de grijpkracht: het heeft geen zin om een kracht te dimensioneren voor een grijp die de geometrie niet toestaat.
Hoe lang duurt dit leertraject?
Ongeveer drie uur lezen en een weekend bouwen. De vier tutorials duren elk 25–35 minuten, de simulator is 20 minuten waard met je eigen cijfers erin, en het project is een weekend als je al een arm hebt. Het meest waardevolle uur van het hele leertraject is de tutorial over meewegendheid plus het lab, want daar ontdek je of de grijper die je zojuist wilde printen überhaupt kan werken.
Heb ik een robotarm nodig om dit te leren?
Nee. Alles tot en met het lab is ontwerpwerk dat je aan een bureau kunt doen, en de grijper zelf kun je aan een schroefbank vastzetten en op echte objecten testen met een bagageweegschaal. Die volgorde is werkelijk de juiste — een grijper die je op de werkbank hebt gemeten is meer waard dan een waar je op hebt gegokt en die je op een arm hebt gemonteerd, want op de arm kun je niet meer onderscheiden of een mislukking de grijp is of de positionering.
Wat is het nuttigste inzicht op dit leertraject?
Dat het bruikbare venster tussen een object laten vallen en het pletsen, gedeeld door de stijfheid van je vingers, vaak kleiner is dan één stap van je servo. Gebeurt dat, dan werkt er geen enkel commando en helpt geen enkele afstelling, dus de oplossing is altijd de stijfheid verlagen en nooit het koppelmoment verhogen. Een verlengveer van 40 pence tussen het servohoorn en de vinger is het waardevolste onderdeel in de meeste grijpers.