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绘图机器人开源分享

消耗积分:0 | 格式:zip | 大小:0.43 MB | 2023-02-10

凤毛麟角

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描述

你的项目是关于什么的?

这个项目是关于一个可以在rangoli上画画和写字的机器人它有两个伺服电机,由安装在 Arduino Uno 原型板上的 Atmega328p 微控制器控制。

你为什么决定去做?

制作这个机器人的原因是可以在 rangoli 上画出任何形状。rangoli 是手工绘制的。而且我不擅长制作兰戈里。所以,我决定做一个机器人。那可以为我做兰戈里。

它是如何工作的?

它有两个伺服电机,由安装在 Arduino Uno 原型板上的 Atmega328p 微控制器控制。它按照逆运动学原理工作。待绘制图像的轮廓坐标在Arduino代码中存储在一个数组中。

CAD设计

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CAD设计
 

这是机器人的cad设计。在这里,我们可以看到两个电机、两个连杆和一支铅笔。第一个电机放在地上。连杆从其轴连接。第二个电机安装在该轴上。另一个连杆连接到第二个电机的轴上。链接末尾附有一支铅笔。铅笔尖是要到达的点。当两个电机都转动时,借助地上的铅笔,可以画出任何东西。

真实设计

img_20220116_190636_hdr_0XPj461Lzy.jpg?auto=compress%2Cformat&w=740&h=555&fit=max
硬件设计
 

这是真正的机器人,带有 2 个电机、2 个连杆和一支笔作为要追踪的末端执行器。

工作范围

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一台电机的工作范围
 

第一个马达将覆盖这个区域。但是,要达到一个特定的点。

working_envelop_two_motor_e9CSqaN2c0.png?auto=compress%2Cformat&w=740&h=555&fit=max
两台电机的工作包络线
 

我们需要另一个马达。这是机器人的工作范围。机器人可以到达该区域内的任何点。

我们将绘制这些图像。它们是二维或平面图像。我们将用机器人描绘它的轮廓。

图像到坐标的转换

从图像中获取坐标。我们将从该网站获得帮助这里我们只需要上传图片即可。我们需要谁的坐标。图像将出现在下方。单击图形的边缘。将生成相应的坐标。所有坐标将显示在下方。复制它们,然后将它们存储在 Arduino 代码中的数组中。

转换问题

但是伺服电机以角度作为输入。并旋转到提供的角度。因此,我们必须将笛卡尔坐标转换为球坐标。在三角函数的帮助下。

机器人的逆运动学

inverse_kinematics_2_zW0yQABMb6.jpg?auto=compress%2Cformat&w=740&h=555&fit=max
反向运动学机构
 

这是要达到的点。两个链接的长度相同。因此,计算点与原点的距离 D。还有高度,H。我们可以很容易地计算出所有的角度。

go_function_pAv2GDhHmD.JPG?auto=compress%2Cformat&w=740&h=555&fit=max
go() 函数
 

我们只需要说去 (8, 8) 或 (7, 12) 或 (12, 10)。在代码中,计算所有角度并将其发送到电机,以达到该点。

没有那么准确

img_20220114_210149_hdr_UaDMOwb6uh.jpg?auto=compress%2Cformat&w=740&h=555&fit=max
不准确
 

准确性不是很高。由于不稳定的结构和廉价的塑料伺服系统。

采样不足

vlcsnap-2022-01-24-19h39m59s524_aUroSPkRuh.png?auto=compress%2Cformat&w=740&h=555&fit=max
采样不足
 

这张图不好,因为坐标采样不充分。

 

img_20220112_194828_hdr_sbfSDa0LhP.jpg?auto=compress%2Cformat&w=740&h=555&fit=max
更准确的绘图
 

增加坐标数量后,质量会变好。

在兰戈里画画的原因

我们不是用笔在纸上画画。因为设置不牢固。它无法在纸张上施加足够的压力。

但是,我们成功地画了一些图。他们不是很好,但我们对结果很满意。

 


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