Návrh vlastního RLRL robotického manipulátoru

Abstract

Práce se zabývá výpočtem kinematiky víceosého manipulátoru typu RLRL - SCARA robotu. Jsou zde popsány rozdíly inverzních kinematik včetně jejich porovnání časové náročnosti na výpočetní čas. Práce zahrnuje popis singulárních bodů daného manipulátoru.Obsahuje rovněž postup výpočtu rychlosti a zrychlení. Dále se práce zabývá výpočtem statických a dynamických sil působící na krokové motory. Taktéž je v práci vybrán řídicí systém ramene: mikrokontrolér, operační systém, motory, drivery, zpětná vazba a komunikační protokoly. Rovněž jsou v práci popsány různé typy řízení manipulátoru společně s různými typy pohybů včetně interpolace. V poslední části práce jsou výpočty aplikovány, manipulátor je testován v definovaných scénářích a výsledky jsou následně porovnány s teorií.

This paper deals with the calculation of kinematics of a multi-axis manipulator of the RLRL - SCARA robot type. The differences of the inverse kinematics are described, including a comparison of their computational time requirements. The work includes a description of the singular points of the manipulator in question. It also includes a procedure for calculating velocity and acceleration. Furthermore, the work deals with the calculation of static and dynamic forces acting on stepper motors. Also selected in the thesis is the arm control system: microcontroller, operating system, motors, drivers, feedback and communication protocols. Different types of manipulator control are also described in the thesis along with different types of motions including interpolation. In the last part of the thesis, the calculations are applied, the manipulator is tested in defined scenarios and the results are then compared with theory.