Author: Krystian

Posted on

Projekt robota delta z systemem wizyjnym

Projekt robota typu delta z systemem wizyjnym

Znacie kogoś kto tworzy roboty takie jak w przemyśle?
Bo my tak i jesteśmy to my 💪
W ramach współpracy ze sponsorami projektu – firmami Aiut oraz Aptiv nasze studenckie koło naukowe zrealizowało projekt Robota typu delta z systemem wizyjnym 👀
 
Na nagraniu możecie zobaczyć tego właśnie robota aplikującego funkcję Pick&Place. Roboty takie jak ten wykorzystywane są w przemyśle m.in. do pakowania małych produktów do paczek. Umieszcza się je nad taśmociągiem i w połączeniu z systemem wizyjnym robot potrafi wykryć i złapać obiekt poruszający się po taśmociągu. Następnie obiekt jest pakowany do pudełka 📦
Ciekawym jest, że my jako klienci w sklepie, wybierając np. batona wyciągamy go z tego samego pudełka, do którego włożył go wcześniej taki robot! Nawet nie zdajemy sobie z tego w pełni sprawy 😊
To dla nas naturalne!
 
𝐓𝐞 𝐞𝐭𝐚𝐩𝐲 𝐬𝐚̨ 𝐣𝐮𝐳̇ 𝐳𝐚 𝐧𝐚𝐦𝐢!
✅ Projekt konstrukcji mechanicznej
✅ Projekt układu sterowania
✅ Algorytm kinematyki prostej i odwrotnej robota
✅ Algorytm ruchów liniowych, przegubowych i po okręgu
✅ Aplikacja do programowania i symulowania ruchów robota
✅ System wizyjny oparty o sieci neuronowe, uruchomiony na kamerze OAK-D Pro
✅ Projekt płytki PCB integrującej sygnały elektroniczne z mikrokontrolerem
 
𝐊𝐨𝐥𝐞𝐣𝐧𝐞 𝐩𝐥𝐚𝐧𝐨𝐰𝐚𝐧𝐞 𝐞𝐭𝐚𝐩𝐲 𝐩𝐫𝐨𝐣𝐞𝐤𝐭𝐮:
💡 Montaż i oprogramowanie czwartej osi obracającej efektorem
💡 Montaż i oprogramowanie osi liniowej, symulującej ruchy taśmociągu
💡 Rozwój funkcjonalności aplikacji
💡 Implementacja synchronizacji ruchów robota z osią liniową
Posted on

Balancer

Projekt "Balancer" - platforma balansująca położenie kulki

Jednym z naszych pierwszych projektów w kole była platforma balansująca położenie kulki, którą nazwaliśmy Balancerem. Celem naszego projektu było poznanie metody regulacji PID. Platforma ma za zadanie regulować zadane położenie kulki na podstawie odczytów z panelu rezystancyjnego. Jak to działa? Uproszczony schemat sterowania przedstawiono na grafice poniżej. Na panelu rezystancyjnym dokonywane są pomiary dwóch napięć, które odczytywane są przez mikrokontroler, a następnie przeliczane na pozycję w osi X oraz Y. Otrzymujemy tym samym pozycję kulki na platformie. Dane te przekazywane są do dwóch regulatorów PID z czego każdy steruje położeniem kulki w innej osi. Kod odpowiedzialny za regulację PID oblicza wartość nachylenia kątowego jaką należy zadać serwomechanizmowi. Otrzymana wartość przekazywana jest do klasy sterującej serwomechanizmami i przeliczana na procent wypełnienia sygnału PWM, który jest ustawiany na wyjściu mikrokontrolera i odpowiada za sterowanie serwomechanizmem.

W projekcie stworzono również aplikację – interfejs użytkownika, która pozwala na zmianę parametrów regulacji PID, zmianę zadanej pozycji, wyświetlanie położenia kulki, wykreślanie wykresów położenia oraz ich zapis do pliku CSV.

Jak działają panele rezystancyjne? W swojej budowie posiadają dwie folie. Pierwsza naniesiona jest na sztywne podłoże, a druga na elastyczne. Między foliami znajduje się materiał oporowy. Naciśnięcie panelu powoduje zwarcie dwóch warstw, z czego każda warstwa posiada dwie elektrody na obu końcach. Zwarcie powoduje utworzenie dzielnika napięcia, elektrody podłączyć można pod przetwornik ADC, co pozwoli mikrokontrolerowi na pomiar napięcia, a następnie przeliczenie napięcia na położenie

Poniższa grafika przedstawia złącza panelu rezystancyjnego 4-pinowego oraz 5-pinowego. W panelach z czterema wyprowadzeniami elektrody umieszczone są na bokach panelu, natomiast w panelach z pięcioma wyprowadzeniami elektrody umieszczone są na rogach. Panele o pięciu złączach wymagają zastosowania wzoru linearyzującego, jednak ich zaletą jest większa trwałość.

Poniżej nagranie prezentujące działanie naszego projektu 🙂

Posted on

Własna linia produkcyjna w symulatorze Factory IO

Własna linia produkcyjna w symulatorze Factory IO

W naszym kole obecni są również programiści sterowników PLC 🙂 Już spory kawałek czasu minął od tego, gdy zrobili projekt symulacji linii produkcyjnej w symulatorze Factory IO, który pozwala symulację zintegrować ze sterownikiem PLC. Taki projekt to ciekawy wstęp do tego, by zostać programistą sterowników PLC i pokazuje jakie problemy mogą pojawić się przy rzeczywistych urządzeniach. Nasza symulacja sprzężona była ze sterownikiem Siemens S7-300, który sterował maszynami.

Jeżeli jesteście ciekawi projektu to koniecznie przeczytajcie nasz artykuł opublikowany na iautomatyka.pl: https://iautomatyka.pl/wlasna-linia-produkcyjna-w-factory-io/ oraz obejrzyjcie nagranie prezentujące nasz projekt, które zdobyło już ponad 35 000 wyświetleń.

Posted on

Projekt robota kroczącego

Projekt robota kroczącego - układ sterowania

Nasze koło naukowe realizuje projekt robota kroczącego. Zaprojektowaliśmy konstrukcję robota, która wykorzystuje serwomechanizmy. W każdej nodze są po 3 serwomechanizmy, co daje w sumie 12 serwomechanizmów. Pierwszy serwomechanizm w nodze odpowiedzialny jest za ruch biodrem robota, drugi za ruch udem a trzeci za ruch łydką robota. W tym poście opiszemy układ sterowania robota.

Głównym urządzeniem sterującym w projekcie jest mikrokonroler STM32 na płytce Nucleo F429ZI. Za pośrednictwem magistrali UART komunikuje się z mikrokontrolerem ESP32, który przekazuje mu komendy otrzymane z aplikacji na komputer, przeznaczonej do sterowania robotem. Mikrokontroler ESP32 wymienia natomiast dane z komputerem za pośrednictwem WiFi.

Do mikrokontrolera STM32 podłączone są serwomechanizmy, które sterowane są za pośrednictwem magistrali UART. Czujnik odległości wskazuje odległość od przeszkody, natomiast czujnik IMU mierzy przyśpieszenia kątowe, które w mikrokontrolerze przeliczane są na nachylenie kątowe robota.

Dane otrzymane od mikrokontrolera ESP32 przetwarzane są i odczytywana jest z nich komenda ruchu przesłana przez aplikację. Następnie algorytm odpowiedzialny za kontrolę ruchu uruchamia generator trajektorii nóg robota. Wygenerowana trajektoria służy do obliczenia zadanych kątów serwomechanizmów za pomocą równań kinematyki ciała robota oraz równań kinematyki nóg robota.

Aplikacja sterująca robotem wykonana została w silniku do gier Godot, który pozwolił na stworzenie wizualizacji robota oraz interfejsu. Interfejs pozwala nie tylko na wydawanie komendy chodu do przodu, ale również sterowanie poszczególnymi osiami robota, co przydatne może być na etapie testowania układu sterowania.

Uwaga: w aplikacji widoczny jest pierwszy model robota (dlatego rożni się tak od tego na zdjęciu)

Projekt jest cały czas rozwijany. Czekajcie na nasze kolejne posty, a na pewno dowiecie się z nich więcej o projekcie 🙂

Posted on

Współpraca z Firmą Aiut

Współpraca z Firmą Aiut

Świetna wiadomość! Sponsorem naszego koła została firma Aiut! Firma zdecydowała się na wsparcie projektu robota typu delta z systemem wizyjnym, za co serdecznie dziękujemy 💪

Aiut to jeden z największych europejskich integratorów systemów dla przemysłu. Od ponad 30 lat dostarcza kompleksowych rozwiązań z zakresu automatyzacji i robotyzacji procesów produkcyjnych, IT oraz Przemysłowego Internetu Rzeczy. Ich systemy są zorientowane na doskonalenie i optymalizację procesów przemysłowych oraz biznesowych i pracują na sukces ich partnerów na całym świecie.

Jeżeli jesteś automatykiem, robotykiem, programistą lub zajmujesz się pokrewną dziedziną, to może Cię zainteresować oferta firmy. Zajrzyj, a może znajdziesz coś dla siebie.
Oferty pracy: https://aiut.com/kariera/
Program stażowy: https://aiut.com/oferty_pracy/aiut-lab-program-stazowy/