绘图机器人开源分享

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

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

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

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。

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

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() 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

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

采样不足

 

这张图不好，因为坐标采样不充分。

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。