ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ, ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΑΙ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΡΟΜΠΟΤΙΚΟΥ ΒΡΑΧΙΟΝΑ

Σχετικά έγγραφα
Το ρομπότ δε θα κάνει κακό σε άνθρωπο, ούτε με την αδράνειά του θα βλάψει ανθρώπινο όν.

Εισαγωγή στην Ρομποτική

Π.Π.Σ.Π.Α Εργασία τεχνολογίας: ΡΟΜΠΟΤ

Η δυναμική του Arduino στο μάθημα της Τεχνολογίας. Φάσουρας Δημήτριος Ηλεκτρολόγος ΠΕ 17,03

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ. Π. Ασβεστάς Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήμα Μηχανικών Βιοϊατρικής Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΛΕΠIΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ

ΕΝΟΤΗΤΑ 10: ΟΔΗΓΗΣΗ ΚΙΝΗΤΗΡΩΝ

Μετρήσεις και συλλογή δεδομένων (Data acquisition) με μικροελεγκτές. Εισαγωγή στο Arduino. Ηλεκτρομηχανολογικός εξοπλισμός διεργασιών

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών

Εγκατάσταση του Arduino IDE

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ - ΣΥΝΟΨΗ

Ηλεκτρικό & Ηλεκτρονικό Υποσύστηµα ενός Ροµπότ. Επενεργητές Αισθητήρες Σύστηµα Ελέγχου

Ενσωµατωµένα Συστήµατα

Γνωριμία με το Arduino

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ 1 ΤO ΡΟΜΠΟΤ INTELLITEK ER-2u

Ροµποτικοί Επενεργητές Σερβοκινητήρες Πνευµατικοί Υδραυλικοί Ηλεκτρικοί

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ - ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ

Σύμφωνα με το Ινστιτούτο Ρομποτικής της Αμερικής

Εφαρμογές Arduino Σεμινάριο Ηλεκτρονικού Τομέα

ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΕΛΙΚΟΥ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗ 5ΑΞΟΝΙΚΟΥ ΚΕΝΤΡΟΥ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΙΑΣΥΝ ΕΣΗ ΤΟΥ ΜΕ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ CAD/CAM PRO/ENGINEER WILDFIRE.

ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ ΚΑΙ ΜΟΤΟΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΧΡΗΣΗΣ. Υποψήφιος Διδάκτωρ

Αυτόματη προσγείωση τετρακόπτερου με χρήση κάμερας

υναµ α ι µ κή τ ων Ρ οµ ο π µ ο π τ ο ικών Βραχιόνων

Έλεγχος με Μικροϋπολογιστές Εργαστήριο ενσωματωμένων συστημάτων

ARDUINO ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΑΡΧΑΡΙΟΥΣ

Έλεγχος με Μικροϋπολογιστές Εργαστήριο ενσωματωμένων συστημάτων

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΟΥ ΒΡΑΧΙΟΝΑ ΓΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥΣ ΣΚΟΠΟΥΣ

Έλεγχος με Μικροϋπολογιστές Εργαστήριο ενσωματωμένων συστημάτων

Σκοπός της εργασίας Ποιότητα επιφάνειας και επιφανειακή τραχύτητα Είδη φραιζαρίσματος Διαδικασία πειραμάτων Αποτελέσματα Συμπεράσματα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΣΧΥΟΣ ΗΜΥ 444

ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ ΜΕ ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΜΕΣΩ GSM CHECK IN TANK PUMPING THROUGH GSM

Σχεδιασμός και υλοποίηση κυκλώματος μέτρησης κατανάλωσης ισχύος

ΠΡΟΣΚΛΗΣΗ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝΤΟΣ KAI ΚΑΤΑΘΕΣΗΣ ΠΡΟΣΦΟΡΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΘΕΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΜΗΘΕΙΑΣ

ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟΥ ΡΟΜΠΟΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΧΑΜΗΛΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ ΓΙΑ ΤΗ Ι ΑΣΚΑΛΙΑ ΤΗΣ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗΣ

Δυναµική των Ροµποτικών Βραχιόνων. Κ. Κυριακόπουλος

Γεφυρώνοντας τις ανάγκες των πελατών

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ & ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ - ΔΥΝΑΜΟΔΑΠΕΔΟ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ LOAD CELLS ΤΕΧΝΙΚΗ ΑΝΑΦΟΡΑ

Ρομποτική. Τι είναι ένα ρομπότ ; Τι είναι ο αλγόριθμος ; Τι είναι το πρόγραμμα ; Επιμέλεια παρουσίασης : Κυριακού Γεώργιος

Δραστηριότητες Έρευνας και Ανάπτυξης του Εργαστηρίου Αυτοματικής Ρομποτικής του Τμήματος Μηχανολογίας του ΤΕΙ Κρήτης

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Σχεδίαση και ανάπτυξη οχήματος που ακολουθεί μια γραμμή

εν υπάρχει συµφωνία ως προς τον ορισµό Μηχανή Αριθµητικού Ελέγχου (MIT Servo Lab) Βραχίονες για χειρισµό πυρηνικού υλικού (Master Slave, 1948)

Εισαγωγικές έννοιες θεωρίας Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου Ενότητα 1 η : Εισαγωγή

Arduhand. Μπασάκη Λυδία, Λιάμπας Παναγιώτης, Άγγου Σωτηρία, Βασιλειάδου Αμαζόνα, Κύρμος Θεόδωρος, Τσακάλη Έλλη

Έλεγχος με Μικροϋπολογιστές Εργαστήριο ενσωματωμένων συστημάτων

Εισαγωγή στη Ρομποτική (για αρχάριους) Δημήτρης Πιπερίδης Διαδραστική Έκθεση Επιστήμης & Τεχνολογίας Ίδρυμα Ευγενίδου

ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ ΘΕΜΑ ΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ. "Ρομποτικός Βραχίονας 4 Βαθμών Ελευθερίας"

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 4 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟN ARDUINO: ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΙΣΟΔΟΣ/ΕΞΟΔΟΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

Ενσωματωμένα Συστήματα

Bread Online. Παναγιώτης Ιωαννίδης Επιβλέπων καθηγητής: Μηνάς Δασυγένης

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗΣ

Μηχανοτρονική. Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης 7 ο Εξάμηνο,

Έλεγχος με Μικροϋπολογιστές Εργαστήριο ενσωματωμένων συστημάτων

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ - ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ

Έλεγχος Κίνησης

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ & ΜΗΧ/ΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ 4 TΟ ΡΟΜΠΟΤΙΚΟ ΟΧΗΜΑ ROGUE BLUE

Εισαγωγή στις σύγχρονες Εργαλειομηχανές CNC

Project 2 Ρομποτική. 'Β Τάξη Γενικού Λυκείου Σητείας Σχολικό 'Ετος Υπεύθυνος Καθηγητής: Πουλακάκης Ιωάννης

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ I: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

Τροφοδοτικά ΑΤΧ (2) Εκπαιδευτής: Μάριος Ζήνωνος Ειδικότητα: Μηχανικής Ηλεκτρονικών Υπολογιστών. Τάξη Α

Τα Robot. Από τον Τάλω στα σύγχρονα προγραμματιζόμενα Robot. Γεωργιάδου Κατερίνα. Μαθήτρια Γ4 Γυμνασίου, Ελληνικό Κολλέγιο Θεσσαλονίκης

Lab 1: Experimenting on Arduino & AI Sense

Μηχανή κοπής και χάραξης µε Laser 5000χ4000mm CNC LASER 120W

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ Η/Υ Computer Aided Manufacturing - CAM) Οφέλη

Σύγχρονα Συστήματα Κατεργασιών

Ασύρματος αυτοματισμός σε συρόμενη καγκελόπορτα που ελέγχεται από PLC.

Ρομποτική Σύντομη Εισαγωγή

Σχεδιασμός και Υλοποίηση οχήματος ελεγχόμενου μέσω Bluetooth

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

Σχεδιαστικά Προγράμματα Επίπλου

ΑΥΤΟΜΑΤΟ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΠΑΝΕΛ

ΧΡΩΜΑΤΙΚΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΤΗΣ ΜΕ ΡΟΜΠΟΤΙΚΟ ΒΡΑΧΙΟΝΑ ΚΑΙ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΜΙΚΡΟΕΛΕΓΚΤΗ BASIC STAMP ΤΗΣ PARALLAX

ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ. Η επανάσταση μόλις αρχίζει

Arduino applications for drone development & programming. 18 th Panhellenic Conference in Informatics 2 nd 4 th of October, 2014

Ψηφιακά Αντικείμενα Μάθημα 1 Δραστηριότητα 2. Προγραμματισμός Φυσικών Συστημάτων. Συστήματα Πραγματικών Εφαρμογών. Νέα Ψηφιακά Αντικείμενα

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ. Πτυχιακή εργασία

Arduino Teachers Workshop

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ - ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ

ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ CNC 1

Ενσωματωμένα Συστήματα

ΚΛΕΙΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ

«ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΑΣΥΡΜΑΤΗΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΜΙΚΡΟΕΛΕΓΚΤΩΝ» ΒΥΣΑΝΣΙΩΤΗΣ ΣΤΑΥΡΟΣ Α.Μ ΚΑΡΒΟΥΝΙΔΟΥ ΑΓΓΕΛΙΚΗ Α.Μ

website:

Σχεδίαση με Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές (ΗΥ)

> μεγαλύτερο <= μικρότερο ή ίσο < μικρότερο == ισότητα >= μεγαλύτερο ή ίσο!= διαφορετικό

ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΟΡΘΟΓΩΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΛΟΞΗΣ ΚΟΠΗΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ. Ευάγγελος Καστής. Καθ. Αριστομένης Αντωνιάδης ιπλ. Μηχ. (MSc) Χαρά Ευσταθίου

Τα Robot. Από τον Τάλω στα σύγχρονα προγραμματιζόμενα Robot. Κούρογλου Αλέξανδρος. Μαθητής Γ3 Γυμνασίου, Ελληνικό Κολλέγιο Θεσσαλονίκης

1. Σέρβο (R/C Servo) 2. Βηματικοί κινητήρες 3. Χαρακτηριστικά κινητήρων. ΜΠΔ, 9 Ο Εξάμηνο Σάββας Πιπερίδης

Έλεγχος κινητήρα συνεχούς ρεύματος με τρανζίστορ και Arduino

διατίθεται με άδεια χρήσης GPL για πλατφόρμες Linux, MAC και Windows.

ΕΡΠΥΣΤΡΙΕΣ: ΕΡΕΥΝΑ ΑΓΟΡΑΣ ΕΡΠΥΣΤΡΙΕΣ ΘΕΩΡΙΑ

Σκοπός. Αλγεβρικοί και Λογικοί Υπολογισμοί στη PASCAL

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. 8o Εργαστήριο Σ.Α.Ε. Ενότητα: Έλεγχος κινητήρα DC Ανοικτού Βρόχου

Αθήνα 29 ΝΟΕ, 2016 ΘΕΜΑ: ΑΙΤΗΜΑ ΑΓΟΡΑΣ ΥΛΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΥΛΛΟΓΗΣ & ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΤΕ

29-30 ΜΑΡΤΙΟΥ Περιφερειακός Σχεδιασµός Διαχείρισης Στερεών Αποβλήτων ΠΟΡΕΙΑ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΚΥΚΛΙΚΗ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ

ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ. ΕΡΓΑΣΙΑ ΠΑΝΩ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΝΧΤ ΚΑΙ ΤΑ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ BLUETOOTH, I2C και serial communication

2/4/2010. ρ. Φασουλάς Ιωάννης. Απαιτούµενες γνώσεις: Ανάγκη εκπαίδευσης των φοιτητών στον προγραµµατισµό και λειτουργία των βιοµηχανικών ροµπότ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ. ΜΑΘΗΜΑ: ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ (3Ε) Γ τάξη Ημερήσιου ΕΠΑ.Λ. και Γ τάξη Εσπερινού ΕΠΑ.Λ.

Transcript:

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ, ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΑΙ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΡΟΜΠΟΤΙΚΟΥ ΒΡΑΧΙΟΝΑ Καθ. Αριστομένης Αντωνιάδης Καθ. Νικόλαος Μπιλάλης Καθ. Γεώργιος Σταυρουλάκης Δεληκωνσταντίνου Βασίλης Πολυτεχνείο Κρήτης Χανιά 2016

3 ΔΟΜΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ Εισαγωγή: Αντικείμενο, στόχος και σκοπός εργασίας : Ρομποτική και βραχίονες: Ορισμοί, δομή, βασικές έννοιες, κατηγορίες ρομποτικών βραχιόνων, κινηματική ανάλυση Πλατφόρμα Arduino: Ιστορία, δομή, προγραμματισμός Σερβοκινητήρες: Δομή, λειτουργία, χαρακτηριστικά : Σχεδιασμός και κατασκευή: Επιλογή σερβοκινητήρων, σχεδιασμός και κατασκευή διάταξης Προγραμματισμός συστήματος: Έλεγχος κίνησης, κώδικας Σύνοψη: Συμπεράσματα Προτάσεις βελτίωσης Κόστος κατασκευής Δομή παρουσίασης 4 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Αντικείμενο - ιδέα εργασίας: Ο σχεδιασμός, η κατασκευή και ο προγραμματισμός ενός ρομποτικού συστήματος, το οποίο να είναι ικανό να γράφει λέξεις, μέχρι επτά γράμματα, σε έναν πίνακα, το οποίο να καθαρίζει μετά την ολοκλήρωση της γραφής. Σκοπός εργασίας: Η κατανόηση της λειτουργίας των ρομποτικών συστημάτων. Στόχος εργασίας: Η επίτευξη της ιδέας με τα εξής κριτήρια και περιορισμούς: Πρωτοτυπία σχεδίου Απλότητα στην κατασκευή και τη λειτουργία του Χρήση, κυρίως, εργαλείων χειρός Επαναχρησιμοποίηση αντικειμένων και εξαρτημάτων Χαμηλό κόστος κατασκευής Εισαγωγή

5 Ορισμοί: Ρομπότ: Ο όρος πρωτοεμφανίστηκε το 1921 στο θεατρικό έργο "R.U.R." (Rossum's Universal Robots) του Τσέχου συγγραφέα Κάρελ Τσάπεκ, στο οποίο σατιρίζεται η εξάρτηση της κοινωνίας από τους μηχανικούς εργάτες (ρομπότ) της τεχνολογικής εξέλιξης, οι οποίο τελικά εξοντώνουν τους δημιουργούς τους. Στα Τσέχικα robota σημαίνει σκλαβιά. Το Ινστιτούτο Ρομπότ των ΗΠΑ, ορίζει το ρομπότ ως μια επαναπρογραμματιζόμενη πολυλειτουργική χειριστική διάταξη, σχεδιασμένη για τη μετακίνηση υλικών, εξαρτημάτων, εργαλείων και εξειδικευμένων διατάξεων, μέσω μεταβλητών, προγραμματισμένων κινήσεων για την εκτέλεση μιας σειράς εργασιών. Ρομποτική: Ο κλάδος της επιστήμης, ο οποίος ασχολείται με το σχεδιασμό και την ανάπτυξη των ρομπότ ή ρομποτικών συστημάτων. Ρομποτικός βραχίονας: Το βιομηχανικό ρομπότ το οποίο προσομοιώνει το ανθρώπινο χέρι. 6 Ιστορία: Το πρώτο βιομηχανικό ρομπότ από τη Unimation το 1961

7 Ιστορία: Ο ηλεκτρικός βραχίονας του Στάνφορντ το 1969 από τον Victor Scheinman 8 Ιστορία: Νεότεροι βραχίονες KUKA Robotics ABB Robotics FANUC Robotics

9 Δομή ρομποτικού βραχίονα: 10 Βασικές έννοιες: Σύνδεσμος ( μήκος L) Άρθρωση (γωνία θ, απόσταση d) Τελικό σημείο δράσης (συντεταγμένες px,py) Βαθμοί κινητικότητας DOM Βαθμοί ελευθερίας DOF Ρομποτικός χώρος εργασίας

11 Αρθρώσεις: 12 Ρομποτικός χώρος εργασίας:

13 Ταξινόμηση βιομηχανικών ρομπότ βάσει γεωμετρίας: 14 Ο χώρος εργασίας ενός ανθρωπομορφικού βραχίονα της KUKA:

15 Σημαντικά μεγέθη των βραχιόνων: Ωφέλιμο φορτίο Ακρίβεια Επαναληψιμότητα 16 Κινηματική ανάλυση ρομποτικού βραχίονα: Ευθύ κινηματικό πρόβλημα Px= L1cosθ1+ L2cos(θ1+ θ2) P = L sinθ + L sin( θ +θ ) y 1 1 2 1 2 Αντίστροφο κινηματικό πρόβλημα r =P + P =L +L +2L L cosθ => 2 2 2 2 2 x y 1 2 1 2 2 2 2 2 2 P+Px y L- 1 L2 cosθ 2= =σ 2L L 1 2 2 και sinθ 2=± 1-σ επομένως 2 θ 2=ΑΤΑΝ2(± 1-σ, σ) και θ =ΑΤΑΝ2 [-L sinθ P + L +L cosθ P, L sinθ P + L +L cosθ P ] 1 2 2 x 1 2 2 y 2 2 y 1 2 2 x

17 ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ ARDUINO Ιστορία και εισαγωγή: Η σχεδίαση και η παραγωγή του ξεκίνησε το 2005 στην Ιβρέα της Ιταλίας, από τους Massimo Banzi και David Cueartielles. Υπολογιστική πλατφόρμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη ανεξάρτητων (standalone), αλλά και ελεγχόμενων από συμβατά προγράμματα υπολογιστή, διαδραστικών εφαρμογών. Υπάρχει στο εμπόριο, αλλά τα σχέδια της κατασκευής του διανέμονται δωρεάν με την άδεια χρήσης Creative Commons. 18 ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ ARDUINO Εμπορικές εκδόσεις: Arduino Uno, Mini, Lilypad, Mega, Due, Micro, Leonardo κ.α.

19 ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ ARDUINO Δομή του Arduino Uno: 20 ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ ARDUINO Οι τρεις τύποι μνήμης του ATmega328: SRAM: 2Kb, αποθήκευση μεταβλητών, πίνακες, από τα προγράμματα κατά την εκτέλεσή τους (runtime). Με τη διακοπή παροχής ρεύματος στο Arduino ή με reset, αυτή η μνήμη χάνει τα δεδομένα της. EEPROM:1Kb, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για άμεση εγγραφή/ανάγνωση δεδομένων (χωρίς datatype) ανά byte από τα προγράμματα κατά την εκτέλεσή τους. Δε χάνει τα περιεχόμενά της με απώλεια τροφοδοσίας ή reset οπότε είναι το ανάλογο του σκληρού δίσκου. FLASH: 32Kb, χρησιμοποιείται για το firmware του Arduino και την αποθήκευση των προγραμμάτων που συντάσσονται στον υπολογιστή, αφού πρώτα μεταγλωττιστούν στον υπολογιστή μέσω του IDE του Arduino. Δε χάνει τα περιεχόμενά της με απώλεια τροφοδοσίας ή reset.

21 ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ ARDUINO Τροφοδοσία της πλατφόρμας: 22 ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ ARDUINO Τροφοδοσία των εξαρτημάτων (αισθητήρων, κινητήρων κ.λπ.):

23 ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ ARDUINO Τροφοδοσία των εξαρτημάτων (αισθητήρων, κινητήρων κ.λπ.): Από το Arduino Εξωτερική τροφοδοσία με χρήση Breadboard 24 ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ ARDUINO Προγραμματισμός του Arduino: Το IDE (Integrated development environment): Εφαρμογή σε Java με βάση το περιβάλλον της Processing. Διαθέτει επεξεργαστή κώδικα (editor) Compiler για μεταγλώττιση Σειριακή οθόνη Βιβλιοθήκες για τα εξαρτήματα. Η Γλώσσα προγραμματισμού: Wiring (παραλλαγή της C/C++) Δομή προγράμματος (sketch)

25 ΣΕΡΒΟΚΙΝΗΤΗΡΕΣ Τι είναι: Οι σερβοκινητήρες είναι συστήματα κινητήρων, τα οποία ανήκουν στην κατηγορία των συστημάτων αυτομάτου ελέγχου κλειστού βρόγχου ή αλλιώς των συστημάτων ελέγχου µε ανάδραση. Δύο βασικά είδη: AC SERVO DC SERVO 26 ΣΕΡΒΟΚΙΝΗΤΗΡΕΣ Δομή:

27 ΣΕΡΒΟΚΙΝΗΤΗΡΕΣ Servo VS Steppers or DC motors: Stepper motor DC motor 28 ΣΕΡΒΟΚΙΝΗΤΗΡΕΣ Σύστημα ελέγχου θέσης optical encoder:

29 ΣΕΡΒΟΚΙΝΗΤΗΡΕΣ Χαρακτηριστικά σερβοκινητήρα MG996R: Rotation range: 120º Design: Double ball bearing Weight: 55g Stall torque: 9.4 kgf cm (4.8 V ), 11 kgf cm (6 V) Operating speed: 0.17 s/60º (4.8 V), 0.14 s/60º (6 V) Operating voltage: 4.8 V to 7.2 V Running Current: 500 ma 900 ma (6V) Stall Current: 2.5 A (6V) Dead band width: 5µs Temperature range: 0ºC 55ºC. 30 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ Διάταξη: Ρομποτικός βραχίονας Καθαριστήρας Αίθουσα

31 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΒΡΑΧΙΟΝΑ Ρομποτικός βραχίονας: Πρωτοτυπία στο σχεδιασμό Ικανότητα να γράφει λέξεις Απλότητα κατασκευής και λειτουργίας Επαναχρησιμοποίηση αντικειμένων Χαμηλό κόστος κατασκευής Δομή: Βάση Σύνδεσμοι Αρθρώσεις Καρπός-τελικό εργαλείο δράσης Προσδιορισμός και επιλογή: Βαθμοί ελευθερίας Μήκη συνδέσμων Σερβοκινητήρες 32 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΒΡΑΧΙΟΝΑ Βαθμοί ελευθερίας του χειριστή: 2DOF Τύπος αρθρώσεων: Περιστροφικές Διαστάσεις γραμμάτων: Χ= 20mm Υ= 30mm Σχεδιασμός καρπού Προσδιορισμός μηκών συνδέσμων: L1 =60mm L2 =120mm (60mm καρπός)

33 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΒΡΑΧΙΟΝΑ Επιλογή σερβοκινητήρων βάσει ροπής και κόστους: 34 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΒΡΑΧΙΟΝΑ Επιλογή σερβοκινητήρων βάσει ροπής και κόστους: Υπολογίζοντας τις ροπές, οι οποίες είναι περίπου 17kg.cm για τον σερβοκινητήρα της βάσης και 7kg.cm για τον σερβοκινητήρα του αγκώνα και με σημαντικά κριτήρια το βάρος, τοοποίοδεν πρέπει να ξεπερνάει τα 70g, καθώς και το κόστος των σερβοκινητήρων, επιλέχθηκαν τελικά οι σερβοκινητήρες CYS S8201. Χαρακτηριστικά του CYS S8201: Weight: 64g Size: 40.1 x 20.1 x 38.8mm Operating Voltage: 6.0~7.4Volts Operating Temperature Range: (-)10 to +50 C Operating Speed (6.0V): 0.16sec/60 at no load Operating Speed (7.4V): 0.13sec/60 at no load Stall Torque (6.0V): 18kg.cm Stall Torque (7.4V): 20kg.cm Stall Current: 2.3A/2.5A Dead Band Width: 4μsec Bearing Type: Dual Ball Bearing Gear Type: Metal Price: 35

35 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΒΡΑΧΙΟΝΑ Σχεδιασμός και κατασκευή τμημάτων του βραχίονα Καρπός και L2 Σύνδεσμος L1 Βάση 36 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΒΡΑΧΙΟΝΑ Συναρμολόγηση των τμημάτων- Servo calibration Λάθος συναρμολόγηση Σωστή συναρμολόγηση

37 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΒΡΑΧΙΟΝΑ Συναρμολόγηση των τμημάτων- Servo calibration Προσομοίωση του βραχίονα στο Excel για τις απαραίτητες θέσεις 38 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΒΡΑΧΙΟΝΑ Συναρμολόγηση των τμημάτων- Servo calibration Κώδικα εύρεσης αρχικής θέσης σερβοκινητήρα

39 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΑΘΑΡΙΣΤΗΡΑ Δομή καθαριστήρα: 40 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΑΙΘΟΥΣΑΣ Συναρμολόγηση αίθουσας:

41 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Σύνδεση των σερβοκινητήρων με το Arduino και παροχή τάσης: 42 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Προγραμματισμός συστήματος: Ο υπολογιστής ζητά από τον χρήστη να εισάγει μία λέξη έως 7 γράμματα Ο καθαριστής καθαρίζει τον πίνακα γραφής Γίνεται εισαγωγή της λέξης από τον χρήστη Ο βραχίονας γράφει τη λέξη Γίνεται επεξεργασία της λέξης από το σύστημα Διάγραμμα φυσικής ροής γεγονότων

43 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Προγραμματισμός συστήματος: Διάγραμμα λογικής ροής του κώδικα 44 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Πείραμα:

45 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ - ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ- ΚΟΣΤΟΣ Συμπεράσματα: Ο στόχος καλύφθηκε Χαμηλή ποιότητα γραφής o o Ακρίβεια Επαναληψιμότητα Χαμηλή ποιότητα σερβοκινητήρων Μηχανικά σφάλματα στην κατασκευή Προτάσεις για βελτίωση: Ειδικούς ρομποτικούς σερβοκινητήρες Χρήση εργαλειομηχανών για κοπές και διατρήσεις Κόστος κατασκευής: Υλικό Τιμή Arduino Uno Starter kit 75 2x Servo MG99R 22 2x Servo CYS 8201 70 Ξύλα και κοπές (μπάλσα και μελαμίνη) 40 Κοχλίες, περικόχλια, γωνίες 5 Τροφοδοτικό AC/DC 5 Κόλλα 5 Σύνολο 222 Σύνοψη 46 Σύνοψη