2023 캡스톤 디자인 (4-DOF Robot Arm)-4

manipulator 설계를 끝내고 물품보관함, 쇼케이스와의 거리를 조정하고

manipulator에 대한 코딩을 진행해야한다. 그전에 쇼케이스와 물품보관함 사이의 거리를 파악하고 

거리에 따라 manipulator가 움직일수 있도록 Inverse kinematics 계산을 진행했다.

아래의 논문을 참고해서 3차원을 2차원 평면으로 단순화 시켜서 계산을 진행했다.  

https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE06603273

비전문가를 위한 로봇 팔 역기구학의 해석 | DBpia

아래의 그림과 같이 수식을 계산은 논문과 같이 Matlab을 이용해 진행을 했다. 

inverse_kinematics.m

0.00MB

 

Matlab을 통해 나온 결과값으로 로봇팔이 움직여야 하는 경로 12개에 대한 값을 정하고 

그 값을 통해 아두이노를 이용해 manipulator가 12개의 경로를 함수로 지정해주었다.  

아래의 코드는 아두이노+다이나믹셀 쉴드를 이용한 코드이다. 

Arduino Mega 2560 Rev3  +  Dynamixel shield

robotarm.ino

0.01MB

 

코딩을 진행한후 manipulator에 대해 음료수캔을 잘 grasping 하는지 만약 거리가 짧거나 길면 

실험적으로 쇼케이스 물품보관함을 옮기면서 수정을 진행했다. 

그리고 쇼케이스와 물품보관함의 재고 파악을 위해 초음파 센서를 이용했다. 

Ultrasonic sensor(HC-SR04)

초음파 센서를 이용해 물품이 빠져나가면 자동으로 물품을 채우도록 설계를 진행했다. 

따라서 시스템의 배선은 아래의 그림과 같이 된다.

manipulator systme wiring diagram

다음과 같이 쇼케이스 로봇팔 물품보관함을 설계해 음료수 캔을 옮기는 전체 시스템을 설계 했다. 

hardware system

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