Захват предметов и рабочие органы: как поднять предмет
Вы сможете выбрать тип рабочего органа, рассчитать силу захвата с учётом ускорения, проверить замыкание по силам и до печати определить, сработает ли команда сервопривода.
Для чего нужен этот путь
Позиционирование манипулятора — решённая задача, которую можно изучить по учебнику. Захват — не решённая задача, и именно в этом разрыве останавливается большинство первых роботизированных манипуляторов.
Этот путь короткий и упорядочен по зависимостям, а не по сложности. Он существует, потому что сайт уже мог позиционировать руку с точностью до миллиметра, но не мог объяснить, как ею что-либо поднять.
Структура рассуждения
Четыре идеи, и каждая меняет то, что вы создаёте:
- Сначала тип, затем сила. Геометрия ограничивает всё, и значительная часть любительских схватов состоит из двух напечатанных пальцев, выполняющих работу, которую присоска выполнила бы лучше.
- Сначала замыкание по силам, затем сила захвата. Условие
tan(taper) < μопределяет, возможен ли схват вообще, а нормальная сила в него не входит. Более сильное сжатие — первое, что пробуют все, и оно никогда не помогало. - Окно, а не сила. Вы задаёте положение; у объекта есть пределы силы. Коэффициент пересчёта определяется жёсткостью, поэтому допустимое окно в миллиметрах равно окну сил, делённому на
k, и это число обычно меньше одного шага сервопривода. - Проверяйте, иначе это демонстрация. Цикл захвата без состояния проверки может завершиться неудачей без явного признака ошибки, и именно такой незаметный отказ отличает видео от машины.
Третья идея оправдывает время на изучение. Именно она объясняет, почему более качественно напечатанный и жёсткий палец ухудшает схват и почему более мощный сервопривод может начать ломать то, что раньше выдерживало нагрузку.
Предварительные требования
Вам нужно уверенно работать с сервоприводом и микроконтроллером. Если это не так, освоение управления сервоприводами и неблокирующей синхронизации не займёт много времени.
Для начала кинематика не нужна. Она станет необходима в проекте, где важны движения по прямой при приближении и отведении: кинематика роботизированной руки посвящён этой теме и вместе с захватом образует последовательность.
Что вы сможете объяснить в конце
- Какой тип рабочего органа подходит конкретной задаче и почему
- Возможно ли геометрически реализовать определённый схват до расчёта силы
- Какая сила захвата необходима с учётом члена ускорения
- Попадёт ли хотя бы одна команда сервопривода в допустимое окно до печати пальца
- Как обнаружить пустой схват за пятьдесят пенсов
- Почему сервопривод горячий и что сделать вместо этого
Дорожная карта обучения
Путь
Проходите узлы по порядку — каждый открывает следующий, когда вы его выполните. Ваш прогресс сохраняется на этом устройстве.
0 / 13 выполнено
Частые вопросы
Часто задаваемые вопросы
С чего начать, если я никогда не создавал схват?
С начала пути, с четырёх типов, поскольку выбор типа ограничивает всё последующее, а самая частая ошибка — выбрать два напечатанных пальца и затем бороться с объектом. Если детали плоские и доступны сверху, присоска превзойдёт всё напечатанное по скорости, стоимости и мягкости. После выбора типа сначала проверьте замыкание по силам, а затем рассчитывайте силу захвата: нет смысла подбирать силу для схвата, который невозможен геометрически.
Сколько времени занимает этот путь?
Около трёх часов чтения и выходных на сборку. Четыре учебных руководства занимают по 25–35 минут, симулятор стоит 20 минут с вашими числами, а проект занимает выходные, если рука уже есть. Самый полезный час всего пути — учебное руководство по податливости и лабораторная работа, потому что именно там выясняется, способен ли вообще работать схват, который вы собирались напечатать.
Нужна ли роботизированная рука для изучения этого?
Нет. Всё до лабораторной работы включительно — проектирование, которое можно выполнить за столом, а сам схват можно закрепить в тисках и испытать на реальных объектах с помощью багажных весов. Такой порядок действительно правильный: измеренный на стенде схват ценнее схвата, придуманного и установленного на руке, поскольку на руке уже невозможно определить, вызван ли отказ захватом или позиционированием.
Что самое полезное на этом пути?
То, что допустимое окно между выпадением предмета и его раздавливанием, делённое на жёсткость пальцев, часто меньше одного шага сервопривода. Когда так происходит, не существует подходящей команды, и настройка не поможет, поэтому исправление всегда состоит в снижении жёсткости, а не в повышении момента. Пружина растяжения 40p между рычагом и пальцем — самая ценная деталь большинства схватов.