Материал: 1697

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

пользования имеется возможность редактировать, оставлять комментарии и сохранять написанные ранее алгоритмы.

Для начала работы с приложением необходимо выбрать соответствую-

щий ком порт, в противном случае не будут выполнять необходимые коман-

ды. Так же имеется кнопка для закрытия порта. Эта функция необходима для стабильной работы. Если отключить аппаратный комплекс от компьютера происходит сбой на платформе ардуино, поэтому необходимо производить ручное отключение в программе. На рисунке 20 изображен процесс выбора необходимого порта.

Рисунок 20 – Выбор требуемого порта

Программа имеет несколько вкладок, где первая вкладка предназначена для создания собственных алгоритмов, а вторая вкладка непосредственно для воспроизведения ранее написанных.

В первой вкладке имеет блок для управления каждым сервомотором,

где имеется возможность задать необходимый угол поворота и задержку.

При нажатии на клавишу происходит формирование сигнала и выполнение движения.

Второй блок предназначен для управления дозатором. Имеется воз-

можность задать необходимый объём для забора, который будет набран на дозаторе автоматически путем набора требуемых нажатий. Так же имеется область для изменения начального значения объёма, исходя из которых, бу-

дет вычисляться необходимые операции. Данная функция необходима, так

 

 

Лист

 

ВКР. 155510.09.04.04.ПЗ

66

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

 

как иногда имеется возможность воспользоваться дозатором без микро-

контроллера, а так же заменить ранее используемый дозатор. Так же для удобства имеется дополнительные кнопки, благодаря которым можно изме-

нить некоторые параметры химического дозатора.

Третья область предназначена непосредственно для сохранения вы-

полненных алгоритмов, где имеется возможность редактирования каждой операции. Так же имеется кнопка для постановки метки, которая позволяет визуально разграничивать выполненные действия, при необходимости, воз-

можно, полностью отчистить рабочее окно. Интерфейс программ предостав-

лен на рисунке 21.

Рисунок 21 – Интерфейс программ для персонального компьютера.

Вторая вкладка имеет только одну кнопку, которая отвечает за воспро-

изведение написанных алгоритмов. Открывается ранее заданный файл и вос-

производит все операции, записанные в нем. Так же в данном окне имеется возможность изменить или скопировать все выполненные ранее операции.

Для воспроизведения другого алгоритма необходимо изменить содердимое исполняющего файла. На рисунке 22 показано содержание второй вкладки.

 

 

Лист

 

ВКР. 155510.09.04.04.ПЗ

67

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

 

Рисунок 22 – Содержание вкладки «Воспроизвести» Программное обеспечение, используемое в микроконтроллере, распо-

знает несколько типов команд, что придает модульность конструкции и поз-

волит в дальнейшем расширить функционал, позволяя управлять другими устройствами.

В качестве основного устройства был использован манипулятор с ше-

стью степенями свобод, способный поднимать около пятидесяти грамм в вы-

тянутом состоянии. В дальнейшем была изменена конструкция, заменены серводвигатели на более мощные, что позволило увеличить вес поднятия до

150 грамм, а также было усиленно захватывающее устройство для более плотного захвата различных предметов.

Для переливания и дозирования жидкости использовался автоматиче-

ский дозатор, способный автоматически сбрасывать использованные пипет-

ки. Для управления данных устройством необходимо было заменить саму конструкцию. В результате модификации был удален встроенный аккумуля-

тор, выведен интерфейс подключения кнопок управления для дистанционно-

го взаимодействия, подключено отдельное питание и шина управления.

В результате выполненной работы был разработан химический мани-

пулятор, способный взаимодействовать с химическими элементами, а также производить забор, слив жидкости, сбрасывать использованные пипетки, от-

 

 

Лист

 

ВКР. 155510.09.04.04.ПЗ

68

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

 

крывать и закрывать химическую посуду, захватывать и ставить в исходное положение химический дозатор.

В качестве управляемого органа служит платформа Ардуино, благода-

ря которой производятся различные вычисления и управления другими устройствами. Так же было написано программное обеспечение для микро-

контроллера и персонального компьютера, для удобного управления кон-

струкции, создания алгоритмов и воспроизведение ранее написанных. В ка-

честве питания используется блок с достаточным запасом мощности для всей конструкции и возможностью ее расширения в будущем.

Так же предполагается улучшение проекта, разработкой нового мани-

пулятора способного двигаться с высокой точностью, и поднимать большой вес. Так же предполагается изготовить модульную систему для более точных или быстрых задач.

 

 

Лист

 

ВКР. 155510.09.04.04.ПЗ

69

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате изучения предметной области тематики химических роботизированных систем был сделан вывод о целесообразности данного проекта. В большинстве случаев разрабатываются системы, способные до-

зировать необходимое количество жидкости и переливать в другие сосуды.

Аналоги способные работать с химической посудой и взаимодействовать с используемым инвентарем не были найдены. При использовании манипу-

лятора в качестве основного объекта управления повышается его эффек-

тивность и функционал. Таким образом, появляется возможность создавать не только химические лаборатории, но и другие устройства, которые будут применяться в отраслях, которые требуют монотонное повторение одно-

типных действий.

Данное направление робототехники плохо развито, за счет того что манипулятор рассматриваются в основном как крупногабаритные проекты необходимые для работы в промышлености. В то время как в настоящее время появляется возможность создавать компактные, функциональные и точные манипуляторы, которые будет возможно применять в химических,

медицинских и других отраслях.

С применение новых технологий создавать роботов манипуляторов с большим количеством степей свобод не является проблемным и является достаточно новой веткой развития. Так же ранее основной проблемой раз-

вития ветки манипуляторов являлась дороговизна исследований и произ-

водства компонентов. Так как для создания манипулятора ранее необхо-

димо было полностью создавать собственные чертежи, рассчитывать раз-

мер, изготавливать печатные платы и создавать отдельно дополнительные модули. В настоящее время имеется возможность приобретения необходи-

мых компонентов, которые используются в смежных отраслях.

Данный проект является заказом лаборатории космического матери-

аловедения. Так как в данной отрасли часто приходится работать с различ-

ВКР. 155510.09.04.04.ПЗ

Изм. Лист № докум.

Подпись Дата

Лист

70