Разработка учебного мехатронного манипулятора.

Введение 5
1 Постановка цели и задач выпускной квалификационной работы 7
2 Проектирование механической системы роботизированной руки 10
3 Разработка системы управления роботизированной руки 18
3.1 Разработка структурной схемы прибораа управления роботизированной руки 18
3.2 Выбор элементной базы системы управления роботизированной руки 18
3.3 Разработка схемы электрической принципиальной системы управления роботизированной руки 21
3.4 Разработка алгоритмов управления роботизированной рукой 23
3.5 Разработка программного обеспечения системы управления роботизированной рукой 29
4 Безопасность и экологичность работы 40
5 Экономическая оценка предлагаемых технических решений 49
5.1 Маркетинговая модель разработки учебного мехатронного манипулятора 49
5.2 Расчет затрат на разработку учебного манипуляторая 49
5.3 Определение трудоемкости проектирования учебного манипулятора 52
5.4 Выводы 55
Заключение 57

Весь текст будет доступен после покупки

Робот — это практически интеллектуальный агент, способный выполнять задачи роботом с помощью некоторого контроля. Практически, робот – это в основном электромеханическая машина, которая управляется с помощью компьютерного и электронного программирования. Роботов можно классифицировать как автономных, полуавтономных и дистанционно управляемых. Роботы широко используются для выполнения различных задач, таких как станции технического обслуживания, очистка стоков, а также в задачах, которые считаются слишком опасными для выполнения человеком. Роботизированная рука — это роботизированный манипулятор, обычно программируемый, с функциями, аналогичными человеческой руке.
Эта роботизированная рука является программируемой по своей природе, и ею можно манипулировать. Роботизированную руку также иногда называют антропоморфной, поскольку она очень похожа на человеческую руку. Сегодня люди сами выполняют все задачи, связанные с производственной промышленностью. Тем не менее, роботизированная рука может использоваться для различных задач, таких как сварка, сверление, распыление и многое другое. Самодостаточный роботизированный манипулятор изготавливается с использованием таких компонентов, как микроконтроллеры и двигатели.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Постановка цели и задач выпускной квалификационной работы

На текущий момент имеется довольно малое количество готовых решений манипуляторов на сервоприводах. Все рассмотренные мною реализации имеют много общего друг с другом: примерно одинаковая конструкция с использованием разных материалов, которые влияют на общий вес устройства, используются схожие микроконтроллеры. Однако есть и небольшие различия: применены разные сервоприводы, которые влияют на максимальный рабочий вес, который может поднять манипулятор и на максимальную степень свободы. Были реализованы разные варианты захватов, от присосок до клешней. Также различаются и способами управления: с помощью потенциометров, джойстика, ультразвуковых датчиков, клавиатуры и мыши и т.д. Из всех существующих решений наиболее перспективным проектом, по моему мнению, являются манипуляторы от компании Ufactory, которая успешно получила финансирование на площадке kickstarter.com и представила уже несколько готовых моделей. Их продукция пользуется огромным
спросом из-за неимения конкурентов в их ценовой категории, а промышленные роботы стоят в десятки раз больше.

Рисунок 1.1 – Одна из моделей манипулятора от компании Ufactory
Команда инженеров Ufactory уже несколько лет занимаются разработкой и улучшением своих проектов, им удалось добиться очень хороших результатов. Была создана оптимальная конструкция устройства и использованы очень качественные материалы, также разработано высококачественное программное обеспечение для управления и отладки манипуляторов с открытым исходным кодом. Одним из главных достоинств данного робота является его способность к обучению, что дает огромные возможность для людей, хотя бы немного понимающих в программирование, а для тех, кто далек от этого есть возможность повторения манипулятором движений руки хозяина.
Помимо uArm на рынке существуют еще несколько вариантов манипуляторов, которые по тем или иным причинам уступают описанному выше решению, но все же заслуживают внимания: проект Dobot, имеющий уклон в сторону 3D печати, проект Ctrl, походящий промышленный манипулятор, уменьшенный в несколько раз. Однако у этих 2 проектов есть существенный недостаток для устройств, предназначенных в главномм для домашнего использования, их цена:
Dobot (1400 долларов), Ctrl (800 баксов). Существует и наоборот очень дешевый проект под названием LittleArm (60 баксов) 2C, который по своей сути является маленьким манипулятором, направленным на просвещение детей основам программирования и робототехники.
Рисунок 1.2 - Модели манипуляторов Dobot и Ctrl
Проанализировав все рассмотренные превышее решения, мы пришли к выводу, что для реализации нашего проекта угодно использовать недорогие легкодоступные компоненты, которые можно опрометью и без труда поменять при необходимости, в качестве управления мы выбрали, используемые средства также в проекте uArm, метод контроля манипулятора с подмогой мыши и клавиатуры, так как он предусматривает очень широкий спектр настраиваемых параметров, что дозволит реализовать очень гибкую систему управления.

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки