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Métodos con precisión el movimiento de un objeto a través de una 2-D plano

Esto es lo opuesto a/complemento de mi pregunta anterior, que se refiere a la medición de la posición exacta de un objeto a medida que se mueve/dibujado por alguien a través de una corta duración. Suponiendo que yo uso uno de @Rocketmagnet sugerido enfoques (probablemente con el uso de encoders lineales), el siguiente:

Supongamos que he seguido/registrado el X-Y de los datos de posición a medida que un objeto se mueve de manera arbitraria a través de algún patrón a través de una 2-D plano por alguien:

Objetivo: Ahora me gustaría que el objeto de replicar el mismo grabado patrón de movimiento, es decir, me gustaría que el objeto se mueva a través de esos mismos X-Y de posiciones, pero automatizados de este tiempo.

En otras palabras, me gustaría que el sistema para llevar/desplazar el objeto de la grabación (X1, Y1) a (X2, Y2) (X3, Y3) y así sucesivamente. Una vez más, completamente restringido a un plano 2D/superficie, así:

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Restricciones:

  • Me gustaría bastante controlado/precisa de movimiento de los objetos, con no más de 0,5 mm de error.
  • El dominio de los puntos para mover el objeto se extiende a través de una 30cm X 30cm plaza.
  • Duración exacta/ruta entre puntos NO es crítica, ya que voy a tener bastante poblada de punto de ajuste (por lo que ya estará bastante cerca de movimiento continuo).

La posible solución que he considerado para esto (y creo que es fácil de implementar) es el uso de motores colocados en los bordes, pero de alguna manera relacionada con el objeto. Pero no estoy seguro de cómo conectar con ellos de una manera que permite a los 2 grados de libertad de forma simultánea, y además, no estoy seguro de cómo/si es posible lograr el movimiento deseado de exactitud utilizando motores.

Así que mi pregunta es: ¿Cuáles son los posibles métodos que puede probar para este tipo de controlada con precisión de 2 dimensiones el movimiento? Hay muy pocas limitaciones físicas en mi configuración, como se encuentra actualmente, así que estoy abierto a jugar con (razonable) de las implementaciones de cualquier nivel de complejidad!

Una buena noticia es: Ya que voy a tener una medición precisa/sistema de seguimiento de la pregunta anterior), sería posible integrar comentarios / calibrar durante el movimiento, que supongo que será esencial si es que me quiero asegurar de 0.5 mm de error máximo.

EDIT: En caso de que la aplicación exacta es de interés: El sistema es mi intento de una versión simplificada de la electrónica-demostración del arte de acción-replicación, es decir, una acción de la persona que se registra y luego se duplican, ya sea después de un período, o de un sistema duplicado cercanos. Inicialmente se trató de trabajar con aleaciones con memoria de forma (nitinol específicamente), pero la grabación de un movimiento en 3-D de un multi-punto de la forma no fue fácil (ni MUCHO menos!), de ahí mi simplificación a un "punto único" objeto a través de una 2-D del plano.

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Armandas Puntos 552

Usted puede también combinar la medición y la replicación en un solo sistema. Permítanme comenzar con mi anterior respuesta a su pregunta: Idea 4

Ya tiene rodamientos lineales y codificadores configurar para medir el movimiento del objeto. Ahora todo lo que necesita hacer es accionar los rodamientos. Normalmente, si se está creando algo así como un CNC de fresado de la máquina, y que quería para accionar los movimientos lineales, tendría que utilizar un tornillo guía y un motor paso a paso.

Ballscrew

El problema con estos es que ellos no están de vuelta-manejable, y por lo tanto, usted no será capaz de mover el objeto a sí mismo. Dos opciones:

  1. Agregar sensores de fuerza (el uso de los medidores de deformación). Ahora el sistema puede detectar que presionar sobre el objeto, y se hace funcionar el motor para crear la ilusión de que no hay motor. Esto puede funcionar muy bien si se hace con cuidado, y si el motor es lo suficientemente rápido. Esto se conoce como activo de cumplimiento.
  2. El uso de motores lineales. Estos son completamente nuevo-se puede conducir cuando sin motor.

Linear motor


La buena noticia es que, si se lo puede permitir, usted puede comprar completa de motor lineal de sistemas de movimiento de empresas como Aerotech o Baldor Movimiento. Alternativamente, usted puede pedirle a un pequeño robótica empresa de ingeniería para construir el sistema en su conjunto. De nuevo, estos sistemas son muy precisas. Se usan donde la precisión de 0,01 mm es un requisito común, e incluso 0.001 mm de precisión (pero entonces usted realmente necesita un control de temperatura del medio ambiente).

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Armandas Puntos 552

Basada en la edición, creo que mi solución con motores lineales es un poco más de-the-top. Su aplicación es simplemente una demostración del arte en la que se reproduce a alguien del dibujo. Mientras que esto tiene que tener un buen control y resolución para hacer una reproducción fiel, realmente no se necesita la precisión especificada originalmente.

En primer lugar debemos aclarar algunos a menudo mal entendido términos: la Precisión, repetibilidad y resolución. Sugiero la lectura del artículo de Wikipedia Exactitud y precisión.

Lo que usted necesita es una buena resolución en la medición de parte, probablemente 0.1 mm. Usted probablemente necesitará bastante buena repetibilidad, de nuevo, digamos 0.1 mm. Sin embargo, usted realmente no necesita una gran precisión. Por ejemplo, si la reproducción siempre salió idéntica a la original, pero de 3 mm de desplazamiento a la izquierda, entonces estoy seguro de que serías feliz. Del mismo modo, ¿qué pasa si la reproducción fue de 0,5% demasiado grande? Tendría que ser realmente un problema?

Para la medición de fase, recomiendo el uso de la cadena de ollas. Son sencillos de configurar.

Para la reproducción de fase, lo que se quiere hacer es un plotter.

Plotter

Estos no son difíciles de hacer usted mismo, y la gente hace todo el tiempo. Echa un vistazo Contraptor Trazador por ejemplo. O los muchos otros ejemplos en la web.

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user13107 Puntos 313

enter image description here Este es uno de los más inteligentes soluciones para este recuerdo haber visto: "I" = Polea "D" = impulsado Gris oscuro plataforma está unida a las diapositivas #3,4 La luz gris de la plataforma está unida a las diapositivas #1,2 cuales están ancladas a gris Oscuro de la plataforma

El Cable es una delgada línea que envuelve alrededor de los rodillos y poleas en la figura de una "H"

El Cable está anclado a la luz gris de la plataforma (se muestra con la flecha)

Si impulsada por las poleas son conducidos en direcciones opuestas (CW y CCW) a la misma velocidad. Más grande de la plataforma se traduce arriba y abajo de la página.

Si impulsada por poleas correr en la misma dirección (tanto CCW decir), la plataforma más pequeña en la parte superior en la gran plataforma de la izquierda y la derecha en la página.

El cambio de tarifas y las instrucciones de poleas impulsadas significa que se puede traducir en cualquier dirección que desee.

El uso de motores paso a paso en "D" de las poleas.

3voto

Armandas Puntos 552

Una forma más para implementar un 2D plotter es este:

2D Plotter

Se utiliza para trazar algunos dibujos grandes en la Mente del festival de la mente.

Como se puede ver, es muy similar a la de 2D utilizando la medida de la cadena de ollas, en sustitución de las ollas con los motores.

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