Robot typu Delta

Delta to projekt, który był realizowany przez członków Koła Naukowego Automatyki Przemysłowej ponad 2 lata. Sukces projektu, także na płaszczyźnie wysokiej interaktywności, stał się determinantem do pełnego zaangażowania w prace modernizacyjne. Efektem  prac projektowych, montażowych oraz programistycznych było uzyskanie w pełni funkcjonalnego robota przemysłowego.

delta1

Nazwa „Delta” odnosi się do klasy maszyn, charakteryzującej się symetrycznym usytuowaniem napędów robota na planie trójkąta równobocznego. Robot „Delta” wykonany przez KNAP został wyposażony w oryginalny układ sterowania autorskiego pomysłu  i wykonania członków Koła.

delta2

Górna płyta stalowa stanowi tzw. bazowy element robota. Charakteryzuje się nietypowym kształtem uzyskanym dzięki wycinaniu laserowym w taki sposób, aby stanowił element pozycjonujący wszystkie trzy napędy.

Pod płytą bazową znajdują się trzy ramiona  robota, które obracają się wokół osi napędzane silnikami elektrycznymi. Do ramion dołączone są równoległoboki przegubowe stanowiące elementy bierne, będące pośrednikami w przekazaniu napędu dla najważniejszego elementu, czyli efektora końcowego robota.

Oś obrotu każdego z trzech ramion znajduje się na jednym z boków wyimaginowanego trójkąta równobocznego. Taki montaż w połączeniu z równoległobokami przegubowymi zapewnia ciągłe pozostawanie efektora końcowego w orientacji równoległej do powierzchni bazowej maszyny. Z tego powodu taki typ robota bardzo dobrze sprawdza się podczas wykonywania czynności polegających na chwytaniu przedmiotów za ich górną powierzchnię i przemieszczaniu na zadane miejsce w przestrzeni kartezjańskiej. Do chwytania i transportu przedmiotów zastosowano przyssawkę pneumatyczną wykorzystującą podciśnienie.

DSC_0437

Poruszanie się ramion

Każde z ramion wprawiane jest w ruch za pomocą silnika krokowego wspomaganego zastosowaniem przekładni mechanicznej. Wykorzystano modułowe koła zębate o odpowiednim stosunku ilości zębów, dzięki czemu moment obrotowy silnika został zwielokrotniony kosztem prędkości obrotowej w założonym dopuszczalnym zakresie.

Warto dodać, że elementy kompletnego napędu robota (poza silnikiem, kołami zębatymi i elementami złącznymi) zostały wykonane przez członków Koła, dzięki dostępowi do maszyn służących do obróbek skrawaniem. Operacje między innymi toczenia, wiercenia i frezowania były prowadzone tak, aby zapewnione zostały wymagane klasy dokładności i finalnie wszystkie elementy współpracowały ze sobą we właściwy sposób.

Realizacja sterowania robotem

Układ sterowania również jest autorskim projektem członków Koła. Zakupione i zainstalowane w szafie sterującej zostały podstawowe podzespoły automatyki, a samym mózgiem robota stał się mikroprocesor Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3.

sterow

Dzięki zastosowaniu w pełni programowalnego procesora, uzyskano możliwość sterowania poszczególnymi napędami, odczytywania informacji z czujników położenia ramion, wykonywania zatrzymań awaryjnych, sterowania chłodzeniem szafy, a także kontroli zaworu odpowiedzialnego za rozdysponowanie sprężonego powietrza.

Kolejnym krokiem w rozwoju realizacji projektu jest wyposażenie delty w układ analizy obrazu, co wymaga zwiększenia precyzji  i szybkości ruchów robota. W finalnej wersji delta będzie współpracować z kolejnym urządzeniem, które powstaje w ramach projektu realizowanego przez KNAP – robotem przemysłowym SCARA.

DSC_0429

Członkowie projektu „delta”:

Zorychta Przemysław

Sikorski Bartłomiej

Kliminowski Bartosz

Kaczor Tomasz

Jóźwiak Ernest

Kęsicki Piotr 

Bieliszczuk Krzysztof