Métodos para mover con precisión un objeto a través de un plano 2D

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Esto es lo opuesto / complemento de mi pregunta anterior , que se refería a medir la posición precisa de un objeto cuando es movido / dibujado por alguien durante un breve período de tiempo. Suponiendo que use uno de los enfoques sugeridos de @ Rocketmagnet (probablemente usando codificadores lineales), a continuación:

Supongamos que he rastreado / grabado los datos de posición X-Y cuando un objeto se mueve arbitrariamente a través de un patrón a través de un plano 2D por alguien:

Objetivo: Ahora me gustaría que el objeto replique el mismo patrón de movimiento registrado, es decir, me gustaría que el objeto se mueva a través de esas mismas posiciones XY, pero automatizado esta vez.

En otras palabras, me gustaría que el sistema transportara / desplazara el objeto desde el registro (X1, Y1) a (X2, Y2) a (X3, Y3) y así sucesivamente. De nuevo, completamente restringido a un plano / superficie 2D, así:

Restricciones:

  • Megustaríaunmovimientobastantecontrolado/precisodelobjeto,connomásde0.5mmdeerror.
  • Eldominiodepuntosparaquesemuevaelobjetoseextiendealolargodeuncuadradode30cmx30cm.
  • Laduración/rutaexactaentrelospuntosNOescrítica,yaquetendréunconjuntodepuntosbastantebienpoblado(porloqueyaestarábastantecercadelmovimientocontinuo).

Laúnicasoluciónpotencialqueheconsideradoparaesto(ycreoqueunaqueesfácildeimplementar)esusarmotorescolocadosenlosbordesperodealgunamaneraconectadosalobjeto.Peronoestoysegurodecómoconectarlosdeunamaneraquepermita2gradosdelibertadsimultáneamentey,además,noestoysegurodecómo/siesposiblelograrlaprecisióndemovimientodeseadautilizandomotores.

Entonces,mipreguntaes:¿Cuálessonlosmétodospotencialesquepuedoprobarparaestetipodemovimientobidimensionalcontroladoconprecisión?Haymuypocaslimitacionesfísicasenmiconfiguracióntalcomoestáactualmente,porloqueestoy¡Abiertoajugarconimplementaciones(razonables)decualquierniveldecomplejidad!

Unabuenanoticiaesquetendréunsistemademedición/seguimientopreciso(de pregunta anterior ), sería posible integrar retroalimentación / calibrar durante el movimiento, lo que supongo que será esencial si yo Quiero asegurar el error máximo de 0.5 mm.

EDITAR: En caso de que la aplicación exacta sea de interés: El sistema es mi intento de una demostración simplificada de arte-electrónica de la acción-replicación, es decir, la acción de una persona se registra y luego se duplica. ya sea después de un período, o en un sistema duplicado cercano. Inicialmente traté de trabajar con aleaciones de memoria de forma (específicamente con nitinol), pero no fue fácil registrar un movimiento en 3D de una forma de múltiples puntos (¡LEJOS de eso!), De ahí mi simplificación a un objeto de "punto único" en un 2 -D plano.

    
pregunta boardbite

4 respuestas

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También podría combinar la medición y la replicación en un solo sistema. Permítame empezar con mi respuesta anterior a su pregunta: Idea 4

Usted ya tiene rodamientos lineales y codificadores configurados para medir el movimiento del objeto. Ahora todo lo que necesita hacer es accionar esos rodamientos. Normalmente, si estuviera construyendo algo como una máquina de fresado CNC, y quisiera hacer movimientos lineales, usaría un tornillo de bola y un motor paso a paso.

Elproblemaconestosesquenosepuedenmanejarporlaespalday,porlotanto,nopodrámoverelobjetoustedmismo.Dosopciones:

  1. Agreguesensoresdefuerza(utilizando medidores de tensión ). Ahora el sistema puede detectar que presionas el objeto y lo impulsará para crear la ilusión de que no hay ningún motor allí. Esto puede funcionar extremadamente bien si lo hace con cuidado y si el motor es lo suficientemente rápido. Esto se conoce como cumplimiento activo .
  2. Utilice motores lineales . Estos son completamente recuperables cuando no están en funcionamiento.

Labuenanoticiaesque,siselopuedepermitir,puedecomprarsistemascompletosdemovimientodemotorlinealdecompañíascomo Aerotech o < a href="http://www.baldormotion.com/"> Baldor Motion . Alternativamente, puede pedirle a una pequeña empresa de ingeniería robótica que le cree todo el sistema. Nuevamente, estos sistemas son muy precisos. Se utilizan cuando la precisión de 0.01 mm es un requisito común, e incluso una precisión de 0.001 mm (pero entonces realmente necesita un ambiente de temperatura controlada).

    
respondido por el Rocketmagnet
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Según su edición, creo que mi solución con motores lineales es un poco exagerada. Su aplicación es simplemente una demostración de arte que reproduce el dibujo de alguien. Si bien esto necesita tener un buen control y resolución para hacer una reproducción fiel, realmente no necesita la precisión que originalmente especificó.

Primero debemos aclarar algunos términos a menudo mal entendidos: precisión, resolución y repetibilidad. Sugiero leer el artículo de Wikipedia Precisión y precisión .

Lo que necesita es una buena resolución en la parte de medición, probablemente 0.1 mm. Probablemente necesite una buena repetibilidad, de nuevo, digamos 0.1mm. Sin embargo, realmente no necesita gran precisión. Por ejemplo, si la reproducción siempre fue idéntica a la original, pero con un desplazamiento de 3 mm hacia la izquierda, entonces estoy seguro de que sería feliz. Del mismo modo, ¿qué pasaría si la reproducción fuera un 0,5% demasiado grande? ¿Sería eso realmente un problema?

Para la fase de medición, recomiendo usar los potenciómetros de cuerda. Son fáciles de configurar.

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

Nosondifícilesdehacertúmismo,ylaspersonaslashacentodoeltiempo.Echaunvistazoa Contraptor Plotter , por ejemplo. O el muchos otros ejemplos en la web.

    
respondido por el Rocketmagnet
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Estaesunadelassolucionesmásinteligentesparaestoquerecuerdohabervisto:"I" = Rueda loca "D" = conducido La plataforma gris oscuro está unida a las diapositivas # 3,4 La plataforma gris claro se adjunta a las diapositivas # 1,2 que están ancladas a la plataforma gris oscuro

El cable es una línea delgada que rodea las poleas y poleas en la figura de una "H"

El cable está anclado a la plataforma gris clara (se muestra con una flecha)

Si las poleas accionadas se mueven en direcciones opuestas (CW y CCW) a la misma velocidad. Una plataforma más grande se traduce hacia arriba y hacia abajo de la página.

Si las poleas accionadas se mueven en la misma dirección (como dice CCW), la plataforma más pequeña se ejecuta en la parte superior de la plataforma grande a la izquierda y la derecha en la página.

Las velocidades y direcciones cambiantes de las poleas impulsadas significan que puede traducir en la dirección que desee.

Utilice motores paso a paso en las poleas "D".

    
respondido por el placeholder
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Otra forma de implementar un plotter 2D es la siguiente:

Seusóparatrazaralgunosdibujosgrandesenelfestival Mind Out de la mente.

Como puedes ver, es muy similar a la medición 2D que usa potenciómetros de cuerdas, reemplazando los potes con motores.

    
respondido por el Rocketmagnet

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