[Manipulator] Manipulator SCARA realizujący polecenia g-kodu

[brodzikair]

Witam

Chciałbym zaprezentować Wam moją konstrukcję, a jest nią manipulator typu SCARA, sterowany za pomocą języka potocznie zwanego g-kodem. G-kod używany jest w układach sterowań numerycznych, do opisu parametrów i pozycji efektora (narzędzia) wobec przedmiotu obrabianego.

Projekt ten można by podzielić na następujące części:

1. Oprogramowanie komputerowe – napisane w Delphi, którego zadaniem jest:

- Otwieranie projektów z g-kodem, jego interpretacja oraz przedstawienie w postaci graficznej. Możliwa jest również edycja g-kodu, poprzez ręczną zmianę poszczególnych wpisów, lub przez przesuwanie obrazka za pomocą myszki.

- Symulacja i wizualizacja ruchów manipulatora – w oparciu o OpenGL.

- Komunikacja ze sterownikiem mikroprocesorowym, zmiana nastaw niektórych parametrów sterownika, wysyłanie programu do sterownika.

- Interpretacja języka hpgl i konwersja na g-kod.

2. Część elektroniczna:

a) Sterownik mikroprocesorowy, którego sercem jest mikrokontroler ATMega128. Program napisany został w C i zawiera ponad 1500 linijek kodu (wydruk całego programu czcionką 11 zająłby ponad 30 stron). Sterownik ten odpowiada za:

- Komunikacje z komputerem PC po RS232 – odbiera dane z PC i wysyła potwierdzenia, jeśli dane są poprawne. Protokół komunikacyjny powstał w oparciu o protokół MODBUS. Do kontroli poprawności komunikatów użyto algorytmu obliczania sum kontrolnych CRC16.

- Interpretacja komunikatów (w tym g-kodu), interpolacja ruchów manipulatora.

- Mikrokrokowe sterowanie 3 silnikami krokowymi bipolarnymi.

- Obsługa wyświetlacza LCD 4x20 znaków, na którym wyświetlana jest aktualnie wykonywana instrukcja, aktualne kąty oraz pozycja manipulatora i komunikaty pomocnicze

b) 3 czujniki pola magnetycznego (TLE4905), służące do pozycjonowania manipulatora.

c) 6 mostków H sterujących silnikami krokowymi, zbudowanymi w oparciu o tranzystory MOSFET, po 2 na każdy silnik. Pomiędzy mostkami a mikrokontrolerem zastosowano optoizolację.

d) Zasilacz wraz z płytką z bezpiecznikami.

3. Konstrukcja mechaniczna – zbudowana ze stopu aluminium. Każde z ramion ma 25cm długości. Ramiona są napędzane są za pomocą silników krokowych, poprzez przekładnie z paskiem zębatym, zwiększając ich moment 4 krotnie. Oś pionowa Z napędzana jest za pomocą śruby trapezowej, poprzez mniejszy od pozostałych silnik i przekładnie 1-1.

Ciężko opisać tutaj całość, więc zapraszam do komentowania oraz zadawania pytań. Jako załącznik zamieszczam program z przykładowym plikiem z g-kodem.

Postaram się wykonać więcej fotek i nakręcić film podczas pracy manipulatora.

Pozdrawiam

SCARA.ZIP