Freestyle Platforma Stewarta - Ball & Plate

[kamilos3092]

Witam wszystkich użytkowników.

Wraz z kolegą chcielibyśmy wam przedstawić efekt naszej pracy inżynierskiej jakim był:

Projekt i wykonanie platformy Stewarta z wykorzystaniem serwomechanizmów.

Celem niniejszej pracy było zbudowanie platformy Stewarta oraz przystosowanie jej do pracy jako urządzenie wykonawcze dla przykładowych obiektów. Były wśród nich: obiekt „Ball & Plate” (ang. Kula na Płaszczyźnie), sterowanie realizowane przez joystick oraz algorytm utrzymywania stałego poziomu górnej płaszczyzny MPU6050.

Kinematykę urządzenia wyliczono korzystając z geometrii klasycznej, a przede wszystkim z funkcji trygonometrycznych i twierdzenia Pitagorasa.

Pracę wykonano w oparciu o pewne założenia i uproszczenia usprawniające proces inżynierski realizacji. Praca przedstawia wynikłą w toku jej realizacji problematykę, sposoby jej rozwiązania, jak i konstrukcję elektryczną, mechaniczną wraz z algorytmami sterowania.

Napędy obiektu zostały zbudowane w oparciu o serwomechanizmy, zaś elektronika powstała z wykorzystaniem platformy Arduino posiadającej obszerną bazę gotowych bibliotek zawierające proste w implementacji funkcje takie jak np. regulatory, czy funkcje generujące sygnał sterujący dla serwomechanizmów.

Regulację obiektem typu „Ball & Plate” zbudowano w oparciu o regulator PID.

Do umieszczenia pracy na forum publicznym skłoniła nas bardzo uboga ilość informacji na temat sterowania obiektem Ball&Plate dostępnej w polskim internecie, zwłaszcza przy wykorzystaniu do tego platformy Stewarta.

W pracy zostały zastosowane uproszczenia do obliczenia kinematyki platformy, także zamiast 6 dostępnych stopni swobody, są tylko 3. Liczymy na to, że ktoś z szanownych forumowiczów uzupełni nasze obliczenia lub też policzy je w sposób bardziej profesjonalny, gdyż nasza wiedza w tym zakresie była ograniczona i rozwiązaliśmy to metodą geometryczna.

Jeśli chodzi o oprogramowanie sterujące napisane w języku C#, proszę mieć na uwadze że oprogramowanie to nie jest jeszcze ukończone (nie miałem czasu dokończyć - Kamil), potrafi się wysypać jeśli będziemy chcieli sterować platformą przed połączeniem się z Arduino. Ponadto zdaje sobie sprawę, że jest napisane słabo ( było to moje pierwsze spotkanie z językiem C#, ponadto w programowaniu obiektowym nieco raczkuje), ale spełnia swoje zdanie. Poza tym oprogramowanie było tylko dodatkiem do pracy.

W załączniku znajdują się nasza praca wraz ze wszystkimi plikami potrzebnymi do zbudowania własnej platformy a także kod na Arduino.

Poniżej film z działania platformy.

Pozdrawiamy i liczymy na jakiś odzew z waszej strony 🙂

Jeśli temat tutaj nie pasuje to proszę o przeniesienie.