টেনসিগ্রিটি বা ডাবল 5 আর প্যারালাল রোবট, 5 অক্ষ (DOF) সস্তা, কঠিন, মোশন কন্ট্রোল: 3 ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

DrewrtArtInventing.com দ্বারা

সম্পর্কে: গত এক দশক বা তারও বেশি সময় ধরে আমি গ্রহটি ভবিষ্যতে বাসযোগ্য থাকার বিষয়ে খুব উদ্বিগ্ন ছিলাম। আমি একজন শিল্পী, ডিজাইনার, উদ্ভাবক, যিনি স্থায়িত্বের বিষয়ে মনোনিবেশ করেছেন। আমি ফোকাস করেছি… ড্রুয়ার্ট সম্পর্কে আরও »

আমি আশা করি আপনি মনে করবেন এটি আপনার দিনের জন্য বড় ধারণা! এটি 2 ই ডিসেম্বর 2019 শেষ হওয়া ইন্সট্রাকটেবল রোবটিক্স প্রতিযোগিতার একটি এন্ট্রি।

প্রকল্পটি বিচারের চূড়ান্ত পর্বে পৌঁছেছে, এবং আমি যে আপডেটগুলি চেয়েছিলাম তা করার সময় পাইনি! আমি একটি স্পর্শকাতর থেকে বেরিয়ে এসেছি যা সম্পর্কিত কিন্তু সরাসরি নয়, আরো অনেক কিছু। চালিয়ে যেতে আমাকে অনুসরণ করুন! এবং দয়া করে মন্তব্য করুন, আমি একজন অন্তর্মুখী প্রদর্শনীবিদ তাই আমি আপনার চিন্তাভাবনা দেখতে পছন্দ করি।

এছাড়াও, আমি আমার প্রকল্পের 5R সংযোগ সংস্করণের ইলেকট্রনিক্সে কিছু সাহায্যের আশা করছি, আমি পাই এবং আরডুইনো এবং এর জন্য ড্রাইভার ieldাল উভয়ই পেয়েছি, কিন্তু প্রোগ্রামিং আমার থেকে একটু বেশি। এটি এর শেষে।

আমি এতে কোন সময় ব্যয় করিনি, কিন্তু আমি যে ইউনিটটি মুদ্রিত করেছি তার কাছে এটি পেতে পছন্দ করব যার হাতে সময় আছে। আপনি যদি এটি চান, একটি মন্তব্য করুন, এবং শিপিং দিতে প্রস্তুত থাকুন। এটিও মাউন্ট করা বোর্ড সহ, এটি প্রায় 2.5 কেজি। আমি একটি arduino এবং মোটর ieldাল সরবরাহ করব, এবং এটি 5 servo এর মাউন্ট করা হয়েছে। যে কেউ এটি চায় তাকে নেলসন বিসি থেকে শিপিং দিতে হবে।

আপনি যদি বিগ রোবট, দ্রুত রোবট এবং নতুন আইডিয়াতে আগ্রহী হন, তাহলে পড়ুন

এটি 5 টি অক্ষের রোবট অঙ্গ, বাহু, পা, বা সেগমেন্টকে টেনস্রিটি হিসাবে বা 5R কাইনেমেটিক্সের ডেল্টা+বাইপড সংস্করণ হিসাবে নতুন কিছু উপায় বলে আমি মনে করি তার কয়েকটি বর্ণনা করে।

3 অক্ষ অঙ্গ, যেমন বোস্টন ডায়নামিক্স বিগ ডগ ব্যবহার করা হয়, 3 ডি স্পেসে একটি পা রাখার অনুমতি দেয়, কিন্তু পৃষ্ঠের তুলনায় পায়ের কোণ নিয়ন্ত্রণ করতে পারে না, তাই পা সবসময় গোল থাকে, এবং আপনি সহজেই পারবেন না পায়ের আঙ্গুল, বা নখর খনন বা স্থির করা আছে। আরোহন করা কঠিন হতে পারে কারণ শরীর যখন এগিয়ে যায় তখন গোল পা স্বাভাবিকভাবেই গড়িয়ে যায়।

একটি 5 অক্ষ অঙ্গ ইচ্ছাকৃত যেকোনো কোণে এটির "পা" রাখতে পারে এবং রাখতে পারে, যেমন এটির দেহ চলাচল করে, যে কোন বিন্দুতে তার কাজের পরিসরের মধ্যে থাকে, তাই 5 অক্ষের আরো ট্র্যাকশন থাকে, এবং আরো পা বা টুল বসানোর বিকল্পগুলির সাথে আরোহণ বা চালনা করতে পারে।

এই ধারণাটি আশা করি আপনাকে 3 অক্ষের জায়গায় 5 অক্ষের "লেগ" তৈরি এবং চালনা করার অনুমতি দেবে (এমনকি যদি এটি খুব বড় হয়), পাটি নিজেই অ্যাকচুয়েটরের ওজন বহন করে না। একধরনের চালিত টেনসিগ্রিটি হিসেবে একটি পা, যার কাঠামো নাও থাকতে পারে যেমনটা আমরা সাধারণত মনে করি, কোন কব্জা নেই, কোন জয়েন্ট নেই, শুধু চালিত উইঞ্চ

লাইটওয়েট "লেগ" খুব দ্রুত এবং মসৃণভাবে সরানো যেতে পারে, নিম্ন ভারী প্রতিক্রিয়া বাহিনীগুলি একটি ভারী পা এবং এটির উপর নির্ভর করে, এটির ড্রাইভ মোটর সংযুক্ত থাকে।

অ্যাকচুয়েশন বাহিনী ব্যাপকভাবে বিতরণ করা হয়, তাই অঙ্গটি খুব হালকা, শক্ত এবং ওভারলোড পরিস্থিতিতে স্থিতিস্থাপক হতে পারে এবং এর মাউন্ট স্ট্রাকচারের উপর বড় পয়েন্ট লোড চাপাতে পারে না। ত্রিভুজাকৃত কাঠামো (এক ধরণের সমান্তরাল, চালিত কব্জা), সিস্টেমের সমস্ত বাহিনীকে অ্যাকচুয়েটরগুলির সাথে সারিবদ্ধ করে, যা খুব শক্ত এবং লাইটওয়েট 5 অক্ষ সিস্টেমের অনুমতি দেয়।

এই ধারণাটি প্রকাশের পরবর্তী পর্যায়ে, একটি নির্দেশযোগ্য বা এখান থেকে 2, আমি একটি চালিত 3 অক্ষের গোড়ালি যোগ করার কিছু উপায় দেখাব, যোগ করা অক্ষের শক্তি এবং ভরও শরীরে, অঙ্গ নয়। "গোড়ালি" বাম এবং ডানদিকে ঘোরানো, একটি পা বা নখকে উপরে এবং নীচে ঘোরানো এবং পা বা 3 পয়েন্টের নখ খুলতে এবং বন্ধ করতে সক্ষম হবে। (8 অক্ষ বা DOF)

আমি এই সব শিখতে এবং Tensegrity সম্পর্কে চিন্তা করার মাধ্যমে এসেছি তাই আমি নিচে একটি মুহূর্ত কাটাবো।

Tensegrity কাঠামো দেখার একটি ভিন্ন উপায়।

উইকিপিডিয়া থেকে "টেনসিগ্রিটি, টেনশনাল অখণ্ডতা বা ভাসমান সংকোচন একটি কাঠামোগত নীতি যা ক্রমাগত উত্তেজনার জালের মধ্যে সংকোচনে বিচ্ছিন্ন উপাদানগুলির ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে, এমনভাবে যাতে সংকুচিত সদস্যরা (সাধারণত বার বা স্ট্রট) একে অপরকে স্পর্শ না করে এবং প্রেশারড টেনশনড মেম্বার (সাধারণত ক্যাবল বা টেন্ডন) সিস্টেমটিকে স্থানিকভাবে বর্ণনা করে। [1]"

Tensegrity আমাদের বিকশিত শারীরবৃত্তির মৌলিক কাঠামোগত ব্যবস্থা হতে পারে, কোষ থেকে কশেরুকা পর্যন্ত, tensegrity- এর নীতিগুলি জড়িত বলে মনে হয়, বিশেষ করে এমন ব্যবস্থায় যেখানে গতি সম্পর্কিত। টেনসিগ্রিটি সার্জন, বায়োমেকানিসিস্ট এবং নাসার রোবোটিক্সিস্টদের গবেষণায় পরিণত হয়েছে, আমরা কীভাবে কাজ করি এবং মেশিনগুলি কীভাবে আমাদের স্থিতিস্থাপকতা, দক্ষতা এবং হালকা ওজনের রুক্ষ কাঠামোর কিছু পেতে পারে তা বোঝার জন্য।

টম ফ্লেমনের প্রথম দিকের মেরুদণ্ডের মডেলগুলির মধ্যে একটি

আমি সৌভাগ্যবান যে টেনস্রিগিটি, গবেষক এবং উদ্ভাবক টম ফ্লেমনস সম্পর্কে বিশ্বের অন্যতম সেরা সম্পদ নিয়ে সল্ট স্প্রিং দ্বীপে বসবাস করেছি।

টম প্রায় এক বছর আগে পাস করেছেন, এবং তার ওয়েবসাইট এখনও তার সম্মানে রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়। এটি সাধারণভাবে Tensegrity এবং বিশেষ করে Tensegrity এবং Anatomy এর জন্য একটি বড় সম্পদ।

intensiondesigns.ca

টম আমাকে দেখতে সাহায্য করেছিল যে আমাদের জীবনে কীভাবে টেনসিগ্রিটি প্রয়োগ করা যায় সে বিষয়ে আরও বেশি লোকের কাজ করার জায়গা রয়েছে এবং এর গঠনকে তার ন্যূনতম উপাদানগুলিতে হ্রাস করার নীতিগুলি ব্যবহার করে আমাদের এমন ব্যবস্থা থাকতে পারে যা হালকা, আরও স্থিতিস্থাপক এবং নমনীয়।

2005 সালে, টমের সাথে কথা বলার সময়, আমি একটি নিয়ন্ত্রণযোগ্য টেনসিগ্রিটি ভিত্তিক রোবোটিক অঙ্গের জন্য একটি ধারণা নিয়ে এসেছিলাম। আমি অন্যান্য বিষয় নিয়ে ব্যস্ত ছিলাম, কিন্তু এটির উপর একটি সংক্ষিপ্ত সংক্ষিপ্ত লিখেছিলাম, বেশিরভাগ আমার নোটের জন্য। আমি এটি খুব ব্যাপকভাবে প্রচার করিনি, এবং এটি বেশিরভাগ সময়ই কেবল তখন থেকেই আমার সাথে মাঝে মাঝে মানুষের সাথে কথা বলে।

আমি সিদ্ধান্ত নিয়েছি যে যেহেতু এটিকে আরও উন্নত করার ক্ষেত্রে আমার সমস্যার একটি অংশ হল যে আমি একজন প্রোগ্রামার নই, এবং এটি দরকারী হওয়ার জন্য, এটি প্রোগ্রাম করা উচিত। তাই আমি এটি প্রকাশ্যে প্রকাশ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি, এই আশায় যে অন্যরা বোর্ডে উঠবে এবং এটি ব্যবহার করবে।

2015 সালে আমি একটি Arduino নিয়ন্ত্রিত winched tensegrity সিস্টেম তৈরি করার চেষ্টা করেছি, কিন্তু আমার প্রোগ্রামিং দক্ষতা উভয়ই এটির উপর নির্ভর করে নি, আমি যে যান্ত্রিক ব্যবস্থাটি ব্যবহার করেছি তা অন্যান্য সমস্যাগুলির মধ্যে কম ক্ষমতায় ছিল। একটি বড় সমস্যা যা আমি পেয়েছি তা হল একটি ক্যাবল চালিত টেনসিগ্রিটি ভার্সনে, সিস্টেমকে টান বজায় রাখা দরকার, তাই সার্ভোগুলি ক্রমাগত একে অপরকে লোড করছে এবং খুব নির্ভুল হওয়া দরকার। আমি যে সিস্টেমটি চেষ্টা করেছি তার সাথে এটি সম্ভব ছিল না, কারণ আংশিকভাবে RC servo- এর অশুদ্ধতা 6 টি ধারাবাহিকভাবে চুক্তিতে থাকা কঠিন করে তোলে। তাই আমি এটি কয়েক বছরের জন্য সরিয়ে রেখেছি …. তারপর

গত জানুয়ারিতে যখন আমি আমার অটোডেস্ক F০ ফিউশন ড্রাফটিং দক্ষতা আপগ্রেড করার কাজ করছিলাম, এবং আমার থ্রিডি প্রিন্টারের সাহায্যে প্রজেক্টের সন্ধান করছিলাম, তখন আমি এটি সম্পর্কে আরও গুরুত্ব সহকারে ভাবতে শুরু করলাম। আমি কেবল চালিত রোবোটিক অ্যাকচুয়েশনে পড়ছিলাম এবং তাদের প্রোগ্রামিং করছিলাম তবুও মনে হচ্ছিল আমি যতটা সামলাতে পারি তার চেয়ে জটিল কিছু। এবং এই গ্রীষ্মে, অনেক ডেল্টা রোবট এবং 5R সমান্তরাল গতি সিস্টেম দেখার পরে, আমি বুঝতে পেরেছিলাম যে তারা একত্রিত হতে পারে, এবং এটি আরেকটি, অ-টেনসগ্রাল, 5+ অক্ষের আন্দোলনকে উপলব্ধি করার উপায় যা আমি আমার টেনস্রিটি রোবটে কল্পনা করেছি । এটি আরসি সার্ভোর সাথেও সম্ভব হবে কারণ সার্ভোর কাজ অন্যের বিপরীতে নয়, তাই অবস্থানের ভুলতা এটি বন্ধ করবে না।

এই নির্দেশে আমি উভয় সিস্টেম সম্পর্কে কথা বলব। Tensegral, এবং টুইন 5R সমান্তরাল। শেষে, প্রতিযোগিতাটি শেষ হওয়ার সময়, আমার কাছে যমজ 5R এআরটি অঙ্গের জন্য সমস্ত মুদ্রণযোগ্য ফাইল থাকবে, এখানে অন্তর্ভুক্ত।

আমি আমার এআরটি লিম্ব রোবোটিক সিমুলেটরের টেন্সগ্রাল সংস্করণের জন্য 3D মুদ্রণযোগ্য অংশগুলিও অন্তর্ভুক্ত করব। আমি এমন লোকদের কাছ থেকে শুনতে পছন্দ করি যারা মনে করে যে তারা একটি চালিত ইউনিট তৈরি করতে উইঞ্চ এবং নিয়ন্ত্রণগুলি কাজ করতে পারে। এই পর্যায়ে, তারা আমার বাইরে হতে পারে, কিন্তু ক্যাবল চালিত, টেন্সগ্রিটি ভিত্তিক সিস্টেমগুলি হালকা, দ্রুত এবং কম অংশ গণনা করার পাশাপাশি ওভারলোড এবং ক্র্যাশের সময় আরও স্থিতিস্থাপক হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। আমি মনে করি তাদের অনেক বেশি গতিশীল নিয়ন্ত্রণ কৌশল প্রয়োজন হবে, সিস্টেমটি সম্ভবত অবস্থান এবং লোড প্রতিক্রিয়া উভয়ের সাথেই সর্বোত্তমভাবে কাজ করবে।

বিকল্প, এআরটি অঙ্গটি একটি স্তরযুক্ত বা যমজ 5R সমান্তরাল হিসাবে, যা আমি এখানে শেষে বর্ণনা করি তার জন্য অন্য কোন অ্যাকচুয়েটরকে অন্যের বিরুদ্ধে কাজ করার প্রয়োজন হয় না তাই অবস্থান ত্রুটির প্রতি আরও সহনশীল হবে এবং এটি 6 থেকে কম সংখ্যক অ্যাকচুয়েটরের সংখ্যা হ্রাস করে 8 থেকে 5. অবশেষে আমি উভয়ের একাধিক সংস্করণ তৈরি করব, এবং সেগুলি ব্যবহার করে আমার নিজের হাঁটার মেকা তৈরি করব, কিন্তু সেটা পরবর্তীতে…। আপাতত ….

ধাপ 1: টেট্রাহেড্রনের একটি প্রতিফলিত জোড়া থেকে একটি টেনসিগ্রিটি রোবট?

কেন Tensegrity?

উচ্চ গতির নির্ভুলতা উইঞ্চের টান জালে একটি পা ঝুলিয়ে রাখার সুবিধা কী?

দ্রুত, দক্ষ, কম খরচ,

নকশায় যখন আপনাকে A থেকে B পর্যন্ত কিছু সরিয়ে নিতে হয়, তখন আপনার কাছে প্রায়ই পছন্দ থাকে, বস্তুকে ধাক্কা দেয়, বা বস্তুকে টেনে আনে। বকমিনস্টার ফুলারের মতো ডিজাইনাররা এমন কিছু দেখিয়েছেন যে ধাক্কা দেওয়ার জন্য কিছু বড় সুবিধা রয়েছে। যদিও বকি তার গম্বুজের জন্য পরিচিত, তার পরবর্তী ভূমিকম্প প্রতিরোধী ভবনগুলি প্রায়ই কংক্রিট কোর টাওয়ার ছিল, যার মেঝেগুলি উপরে মাশরুমের মতো ঝুলিয়ে রাখার ব্যবস্থা ছিল।

টেনশন উপাদানগুলি একটি তারের বা চেইনের মত টান দেয়, তারা বাকলিং লোড বহন করতে থেকে রক্ষা পায় যা ধাক্কা (বা সংকোচন) উপাদানগুলির মুখোমুখি হয় এবং এর কারণে তারা অনেক হালকা হতে পারে। একটি লিফট তোলার জন্য একটি হাইড্রোলিক সিলিন্ডার এবং যন্ত্রপাতির ওজন 50 টন হতে পারে, যেখানে একটি কেবল সিস্টেমের ওজন হতে পারে মাত্র 1।

সুতরাং একটি টেনসগ্রাল পা বা অঙ্গ দ্রুত, হালকা এবং শক্ত হতে পারে এবং এখনও সমস্ত অক্ষের ওভারলোডিংয়ের জন্য স্থিতিস্থাপক হতে পারে।

ধাপ ২:

আদর্শ জ্যামিতি কি? কেন ওভারল্যাপিং ত্রিভুজ? কতগুলি তার?

এই ওভারল্যাপিং টেন্সগ্রিটি জ্যামিতির সাহায্যে গতির বিস্তৃত পরিসর তৈরি করা যায়। এই কমলা রঙের উদাহরণে আমি প্রতিফলিত পিরামিড (প্রতি প্রান্তে 4 টি নিয়ন্ত্রণ লাইন) কাঠামো হিসাবে ব্যবহার করেছি, প্রতিফলিত টেট্রাহেড্রনের পরিবর্তে আমি গোলাপী রঙের উদাহরণে 8 টি কেবল ব্যবহার করেছি, প্রতিটি প্রান্তের জন্য চার মুরিং পয়েন্ট বৃদ্ধি (12, 3, 6, 9 অবস্থানে) গতির একটি বৃহত্তর এলাকা দিন। 3 মুরিং পয়েন্ট গোলাপী জ্যামিতিতে, আরো এককতা সম্ভব যেখানে বুম নিয়ন্ত্রিত এলাকা থেকে "পপ" হতে পারে। মুরিং পয়েন্টের সংখ্যা বাড়ানোও অপ্রয়োজনীয়তা তৈরি করতে পারে।

ধাপ 3: ডেল্টা প্লাস বিপড = 5 অক্ষ লেগ

5R সমান্তরাল রোবটগুলির একটি জোড়া + আরও একটি = 5 অক্ষের চলাচল

আমি যা দেখতে এসেছি তা হল একটি 5 অক্ষ "লেগ" নিয়ন্ত্রণ করার জন্য, একটি সহজ প্রক্রিয়া হল স্বাধীন 5R লিঙ্কগুলির একটি জোড়া ব্যবহার করা, সেইসাথে 5 ম লিঙ্কগুলির জোড়া নিয়ন্ত্রণ করার জন্য একটি 5 ম একক লিঙ্ক ব্যবহার করা।

আমি যোগ করার জন্য আরো একটি গুচ্ছ পেয়েছি, কিন্তু এটি সেখানে পেতে চেয়েছিলাম যাতে আমি এটি সম্পর্কে কিছু প্রতিক্রিয়া পেতে পারি।

রোবটিক্স প্রতিযোগিতায় রানার আপ