Bagaimana Lengan Robot Lunak Bergerak Menggunakan Udara, Bukan Motor

Tabel Tautan

Abstrak dan 1 Pendahuluan

2 Karya Terkait

2.1 Aktuasi Pneumatik

2.2 Lengan Pneumatik

2.3 Kontrol Robot Lunak

3 PAUL: Desain dan Manufaktur

3.1 Desain Robot

3.2 Pemilihan Material

3.3 Manufaktur

3.4 Kinerja Bank

4 Akuisisi Data dan Kontrol Loop Terbuka

4.1 Pengaturan Perangkat Keras

4.2 Sistem Penangkapan Visibilitas

4.3 Pembuatan Dataset: Model Berbasis Tabel

4.4 Kontrol Loop Terbuka

5 Hasil

5.1 Versi PAUL terakhir

5.2 Analisis Ruang Kerja

5.3 Kinerja Model Berbasis Tabel

5.4 Percobaan Pembengkokan

5.5 Percobaan Membawa Beban

6 Kesimpulan

Informasi Pendanaan

A. Eksperimen yang Dilakukan dan Referensi

5 Hasil

5.1 Versi PAUL terakhir

Meskipun tata letak bangku pneumatik memungkinkan bekerja dengan hingga 4 segmen, penggunaan 3 segmen dianggap akan memungkinkan berbagai masalah yang terkait dengan redundansi diatasi tanpa terlalu menambah bobot robot atau mengharuskan tabung –yang melewati bagian dalam segmen– memiliki ruang yang terlalu banyak.

Memang benar bahwa tabung dari tiga tabung lainnya dapat melewati modul pertama, meskipun demikian, diperkirakan bahwa kekakuan yang ditimbulkannya karena begitu terkompresi dapat mempersulit pembengkokan segmen awal. Karena segmen ini juga harus mengerahkan gaya paling besar, karena segmen inilah yang menopang berat segmen lainnya, maka risiko tusukan bisa meningkat.

Oleh karena itu, sebuah robot yang terdiri dari tiga modul identik dirakit, dengan tinggi total 390 mm (dengan tiap segmen berukuran 100 mm, sambungan antarsegmen masing-masing 20 mm, dan batang trihedron penglihatan 30 mm). Dengan konfigurasi ini, perkiraan berat lengan PAUL adalah sekitar 600 g. Struktur yang melindungi manipulator adalah kubus dengan sisi 500 mm. Tekanan saluran pneumatik ditetapkan pada 1,2 bar.

Contoh PAUL yang mencapai posisi berbeda digambarkan pada Gambar 13.

5.2 Analisis Ruang Kerja

Analisis ruang kerja telah dilakukan secara eksperimental, berdasarkan data yang diambil untuk menghasilkan kumpulan data. Gambar 14 menunjukkan ruang kerja suatu segmen.

Seperti dapat dilihat, ini adalah permukaan, karena segmen tersebut memiliki dua derajat kebebasan jika kondisi bahwa setidaknya satu katup harus tetap kempes diberlakukan. Permukaannya dapat dianggap sebagai gabungan tiga permukaan yang berpotongan di titik pusat, yang sesuai dengan konfigurasi semua kandung kemih yang kempes. Ketiga permukaannya berbentuk hampir bulat. Jika model PCC benar-benar berlaku untuk robot, maka bentuknya akan seperti bola sempurna, karena ujung-ujung dari serangkaian busur keliling yang sama panjang dan memiliki titik asal yang sama melilit sebuah lingkaran. Karena hal ini tidak sepenuhnya benar, permukaan yang dihasilkan hanya menyerupai kebulatan yang diprediksi oleh model kelengkungan konstan.

Penambahan segmen kedua sudah menghasilkan ruang kerja 4-D yang sulit direpresentasikan. Pembuatan ini merupakan konsekuensi dari fakta bahwa, dari setiap titik pada permukaan ruang kerja suatu segmen, permukaan serupa lainnya dibuat. Itu

penyatuan semua permukaan ini, yang muncul dari titik-titik pada permukaan segmen pertama, menghasilkan ruang kerja dua segmen. Ini adalah volume di mana, sebagai tambahan, setiap titik dapat dicapai dari dua orientasi berbeda, sehingga membiarkan empat derajat kebebasan laten yang dimiliki PAUL hanya dengan dua modul.