6自由度并联拉线写字机器人实现写字功能
1. 功能说明
本文示例将实现R287样机6自由度并联拉线写字机器人写字(机器时代)的功能。

该机器人有两部分:绘图机构、走纸机构。绘图机构由6个舵机模块近似正六边形位置分布,共同控制位于中心的画笔;还具备一个走纸机构,走纸机构是由一个大圆周舵机驱动的。
2. 6自由度并联拉线写字机器人逆解算法
该6自由度并联拉线写字机器人的运动控制采用逆运动更容易一些,下面我们将对其逆运动算法进行介绍。我们先确定该6自由度并联拉线写字机器人的位置,通过建立坐标系的方法确定位置。这里我们选择在6自由度并联拉线写字机器人外一点建立一个直角坐标系,Z轴范围——笔架上下接线间距60,坐标系Z轴0点为7X11平板平面,这里面我们需要求解出每个舵机转动角度与画笔位置的关系:

各舵机坐标(注意这里面的Z轴坐标是以实际作用到舵机上的为准)
1(97,55,-10)
2(25,200,50)
3(97,345,-10)
4(302,345,50)
5(375,200,-10)
6(302,55,50)
中心点(x,y,z);目标点(xt,yt,zt);舵机半径 radius——24.0
中心点到每个舵机的距离:
目标点到每个舵机的距离 :
中心点到目标点舵机需要转动的角度(弧长公式):
其中90.0为笔在中心时舵机初始角度(这个很重要,舵机角度安装一定要注意),M_PI=3.1415926,0.5用于五入(为了补充运动过程中无法避免的损耗产生的运动误差)。
3. 电子硬件
本实验中采用了以下硬件:

电路连接说明: 舵机连接:按圆盘顺时针方向,舵机位置依次对应Bigfish扩展板的D4, D7, D11,D3, D8, D12

4. 功能实现
编程环境:Arduino 1.8.19
下面提供一个6自由度并联拉线写字机器人写字(机器时代)的参考例程(servo_writing.ino):
5. 资料下载
资料内容:
①写字-例程源代码
②写字-样机3D文件
资料下载地址:https://www.robotway.com/h-col-211.html
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