Розробка конструкції і системи керування лабораторного робота SCARA

Abstract

Бакалаврська кваліфікаційна робота на тему: Розробка конструкції і системи керування лабораторного робота SCARA. Дана робота складається зі 59 аркушів. До неї входять 29 рисунків, 1 таблиця, 20 додатки. Для розрахунку роботи було використано 15 бібліографічних найменувань. Об'єкт дослідження – конструкція робота SCARA Предмет дослідження – дослідження та розробка конструкції та системи керування робота SCARA. Мета роботи – детальне дослідження конструкції робота SCARA та виготовлення його прототипу Основним завданням роботи є детальне дослідження конструкції робота SCARA та виготовлення його лабораторного прототипу, розробка та оптимізація програмного забезпечення для контролю та керування рухами робота SCARA. Оцінка його роботоздатності та можливостей. Для досягнення цього завдання в технологічній частині було проведено дослідження та виготовлення прототипу робота SCARA. В процесі виконання було здійснено аналіз робототехніки та вивчено перший робот SCARA. Визначено призначення, види та класифікацію роботів SCARA, а також їх сфери застосування. Описано будову та принцип роботи, проаналізовано переваги та недоліки конструкції. В пункті «Програмні середовища» були вивчені середовища, необхідні для реалізації проекту, зокрема Ultimaker Cura для 3D друку, програмне середовище Solidworks для моделювання та проєктування прототипу робота, створення 3D моделі робота, розрахунок необхідних параметрів та визначення оптимальних розмірів, середовище розробки Arduino IDE для плати Arduino, а також RoboDK. В рамках конструкторської частини було розроблено опис досліджуваної конструкції робота SCARA, визначено його кінематику. Здійснено імітаційне моделювання робота SCARA в програмному забезпеченні RoboDK. Далі було перейдено до фази виготовлення прототипу. Для цього використовувався 3D-принтер, який дозволяв друкувати необхідні деталі з високою точністю. Збірка розпочалась із складання та з'єднання компонентів, включаючи підключення датчиків, електроніки, включаючи мікроконтролер Arduino UNO та плату розширення A4988 3D CNC Shield v3.0. Для керування роботом було розроблено програмне забезпечення, яке визначало алгоритми руху та взаємодію зі середовищем. Після завершення збірки прототипу, було проведено тестування для перевірки його роботоздатності та визначення можливостей. В додатках наведено складальне креслення, креслення окремих деталей та специфікація.