[worklog] Delta 1

[Andy]

Witam serdecznie.

Projekt dotyczy robota typu delta.

Założenia:

- szybki;

- silny;

- sztywny;

- dokładny;

- bezpieczny;

- łatwy w obsłudze;

- bezawaryjny.

Robot będzie służył do pracy ciągłej 24h na dobę i 7 dni w tygodniu w aplikacji typu "pick and place".

Projekt będzie obejmował:

- system wizyjny;

- konstrukcję samego robota;

- integrację z linią technologiczną.

Robot i jego sterowanie będą skonstruowane w oparciu o wszystkie obowiązujące normy odnośnie bezpieczeństwa maszyn oraz kompatybilności elektromagnetycznej. Finalnie dla robota zostanie wystawiona deklaracja zgodności.

Czas ukończenia funkcjonalnego prototypu szacuję na 6 miesięcy.

Konstruktywne komentarze mile widziane

[ Dodano: 30-10-2013, 11:43 ]

Początek pracy nad systemem wizyjnym. Program napisany w C++ z użyciem biblioteki OpenCV. Obraz jest przechwytywany przez zwykłą kamerkę USB, choć taką z wyższej półki. Na razie umiem wyłuskać i zlokalizować interesujące mnie obiekty. Następnym krokiem będzie algorytm kalibracji kamery.

Prawdopodobnie obędzie się bez, ale nie wykluczam możliwości zaprzęgnięcia do powyższych obliczeń karty graficznej z CUDA, co da mi mniejsze opóźnienie i bardziej stabilną pracę.

Jak się pewnie domyślacie gabaryty mnie nie determinują, a robot będzie stał.. tzn wisiał w jednym miejscu, więc do jego sterowania posłużę się zwykłym pecetem, no może w wersji uprzemysłowionej.

[ Dodano: 30-10-2013, 12:11 ]

[davidpi]

Witam.

Mógłbyś sprecyzować jak szybki i silny ma być ten manipulator??

Czy wiesz już jakich napędów użyjesz??

Czy masz zamiar sterować z uwzględnieniem dynamiki??

[Andy]

Zakładana prędkość to 120 cykli na minutę, choć do projektowanej aplikacji wystarczy mi 70.

Napędami ramion będą silniki serwo 9 Nm z przekładniami planetarnymi bezluzowymi 5:1. Czwarta oś (obrotowa) będzie zbudowana na silniku 2,4 Nm. Napędy zostały już zamówione, będą na początku grudnia.

Sterowanie oczywiście będzie uwzględniało dynamikę.

Jutro zamówię kamerę (USB3.0 lub GigE) oraz obiektyw do niej. Muszę jeszcze policzyć jakiej ogniskowej będę potrzebował.

[davidpi]

Eee to widzę, że Ty żadnej pomocy nie potrzebujesz .Pochwal się konstrukcja jak zbudujesz.

[Treker (Damian Szymański)]

Eee to widzę, że Ty żadnej pomocy nie potrzebujesz .Pochwal się konstrukcja jak zbudujesz.

Ten dział nie służy do pomagania, tylko głównie do podziwiania postępów budowy.

Andy, witam na forum i zachęcam do regularnego aktualizowania workloga!

[Andy]

Ja za to chętnie pomocne komentarze bym tu zobaczył. Kolega davidpi w przeciwieństwie do mnie już przetarł szlak w konstruowaniu robotów równoległych więc jako bardziej doświadczony jest dla mnie potencjalnym, cennym źródłem informacji

[ Dodano: 05-11-2013, 10:10 ]

Jednak trafiło na kamerę Allied Vision Technologies z odzysku, z interfejsem firewire oraz niezły obiektyw 16mm, 2/3", F=1:1,4. Mniej ucierpi budżet, a do mojej aplikacji powinno spokojnie wystarczyć.

[Treker (Damian Szymański)]

Tak dla uściślenia tylko, rozumiem, że robot będzie pełnił konkretne zadanie - nie jest to tylko konstrukcja pokazowa, tak?

[Andy]

Tak, robot będzie pełnił konkretne zadanie.

[Bobby]

Jak zamierzasz zamienić ruch obrotowy na liniowy? Śruby czy ramię na silniku?

[Andy]

Klasyczna konstrukcja - ramię na silniku, ale nie wykluczam że w następnych poeksperymentuję z modułami liniowymi.

[davidpi]

Poza moim równoległym, który jest na Forbocie, mamy na uczelni jeszcze inne tego typu konstrukcje. Z doświadczenia mogę powiedzieć, że ramię na silniku sprawdza się bardzo dobrze. Musisz tylko zadbać o wysoka sztywność wszelkich połączeń. Jeżeli budżet Ci na to pozwoli, to nie oszczędzaj na przegubach. Kup takie, które są łożyskowane tocznie.

[Andy]

Ramiona będą wykonane włókna węglowego. A co do przegubów - jeszcze pomyślę. ABB stosuje zwykłe przeguby kulowe kątowe i ramiona ściągnięte sprężynami. Rozwiązanie proste i jak widać skuteczne. Nie wykluczam jeszcze na tym etapie przegubów z wałkiem wspólnym dla pary ramion, łożyskowanym w platformie. Jednak takie rozwiązanie podniesie mi wagę platformy i będzie dużo bardziej skomplikowane - osadzenie łożysk w platformie, toczenie i gwintowanie wałków, dodatkowe przeguby widełkowe.

Napędy będę miał bardzo silne, ale tak naprawdę szybkość robota będzie uzależniona w największym stopniu od bezwładności platformy roboczej czyli od jej masy.

PS. Kamera dotarła, czekam jeszcze na kontroler firewire.

Aktualnie pracuję nad zmuszeniem OpenCV do współpracy z Windows form, co nie jest takie proste, oraz nad ostatecznym wyglądem interfejsu programu do sterowania robotem.

[ Dodano: 07-11-2013, 11:32 ]

[ Dodano: 07-11-2013, 12:12 ]

Porównanie kamerki internetowej z kamerą przemysłową (aczkolwiek nie tą od monitoringu ).

[Andy]

Witam.

Prace cały czas trwają. Projekt ten jest moim aktualnie najważniejszym tematem lecz nie jedynym, jak tylko mam czas staram się pchnąć go trochę do przodu.

Kontroler firewire dotarł, kamera działa aż miło - obraz jest bardzo ładny i ostry. Bardzo cieszy mnie mnogość ustawień - można płynnie, programowo regulować czułość oraz czas naświetlania (z dokładnością do mikrosekund!). Przysłonę oraz ostrość reguluje się ręcznie na obiektywie. Minusem jest to, że doszły kolejne biblioteki które muszę rozpracować.

Faza programowania GUI została chwilowo zawieszona, powstały za to projekty wszystkich połączeń: biodra, kolana i kostki, oraz platformy ruchomej. Określiłem się już jednoznacznie na przeguby kuliste ściągane sprężynami.

Zmieniła mi się koncepcja odnośnie napędu czwartej osi - miał być wał Cardana, a będzie miniaturowy silnik krokowy przymocowany do platformy ruchomej - uprości to znacznie konstrukcję maszyny. Na wszelki wypadek zaprojektuję platformę górną tak aby była możliwość powrócenia do koncepcji z wałem Cardana.

Bardzo zwracam uwagę na sztywność, lekkość oraz maksymalne uproszczenie konstrukcji.

Ramiona będą wykonane z grubościennych rur z kompozytu węglowo-epoksydowego, a połączenia z amelinum

[Andy]

Na razie jest mało atrakcyjnie bo bez fotek, w każdym razie praca trwa. W tygodniu powstał model 2D całej konstrukcji oraz 12 rysunków wykonawczych poszczególnych części.

Zrobiłem w Excelu analizę sztywności całej konstrukcji oraz symulację zadania prostego oraz odwrotnego kinematyki. Zgodnie ze sztuką powinienem ją zrobić na samym początku projektu ale moje założenia się sprawdziły więc jestem zadowolony. Znam już dokładną wielkość przestrzeni roboczej oraz dokładność pozycjonowania.

W czwartek zamówiłem pręty aluminiowe do toczenia, śruby imbusowe z nierdzewki oraz specjalny klej do włókna węglowego.

W przyszłym tygodniu planuję zlecić cięcie laserem, zamówię profile węglowe oraz zrobię rysunki złożeniowe. Model 3D nie jest mi koniecznie niezbędny, preferuję standardowego CADa, ale w miarę wolnego czasu postaram się go zrobić żeby móc cokolwiek pokazać.

Do opracowania zostanie jeszcze model dynamiki.

[Eukaryota]

Hej,

ja mam pytanie kwestii finansowej. Interesuje mnie kosztorys takiego projektu. Mówimy tutaj o kwotach z trzema czy już z czterema zerami?