Expertos en robótica: cómo planificar la trayectoria de un brazo robótico

Tengo un brazo robótico protésico impreso en 3D hecho en casa similar a la imagen de abajo

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En este momento, este es un sistema de control de bucle completamente abierto. El codo, la muñeca y la base solo pueden girar alrededor de su eje principal. Ingreso el ángulo en que la base, el codo y la muñeca deben rotar y realiza esa acción, no sucede nada más. Cada uno de los dedos es accionado por un motor que permite agarrar y soltar cada uno de los dedos y esto está controlado por un sistema de control completamente diferente a un voltaje de salida mucho más bajo que los motores de la muñeca, el codo y la base.

Pero no me siento tan sofisticado. Deseo modificar este brazo para que sea más "industrial".

¿Qué debo hacer para comenzar a desarrollar un algoritmo de control para la trayectoria de este brazo?

Algunas ideas: ¿tal vez agregar algunos "sensores" que proporcionen información sobre el ángulo del brazo en el espacio? ¿Puede alguien que esté familiarizado con la robótica proporcionarme información sobre cómo se hace esto?

Respuestas (1)

Una solución "rápida" (no necesariamente tan rápida, pero más rápida y más robusta que comenzar desde cero) es usar algo como Blender para generar información de posición para una configuración que desea que tome su robot; Básicamente, su entrada es dos o más estados en los que debe estar, y Blender puede calcular los ángulos e interpolaciones necesarios entre los dos. Dado que Blender es programable usando Python, es posible que incluso pueda manejar el brazo robótico "en tiempo real" desde dentro de Blender: video obligatorio de Youtube .

Si está interesado en cómo escribir código que podría resolverlo por usted, el algoritmo clave que debe comprender es la cinemática inversa . Se trata de encontrar los parámetros de articulación dada una posición/orientación deseada. No es algo que sea fácil de resolver (requiere resolver sistemas de ecuaciones no lineales), pero ciertamente es factible.

La retroalimentación de circuito cerrado no es necesariamente necesaria, sin embargo, debe poder colocar las extremidades con precisión. Una solución de bucle abierto es utilizar motores paso a paso y una posición "inicial" conocida. El software puede rastrear lo que cree que es la orientación actual del brazo simplemente rastreando qué operaciones realizó alejándose de la posición inicial.