Хоббийный станок с ЧПУ 2го поколения типа "Рука"

[Nick]

Написал программу (с визуализацией траектории) декодера из G кодов в язык робота. Сейчас работаю над визуализацией робота в этой программе.Вот простое 2.5D. Тестовый

А там какой-то особенный язык?
Расскажи про программку подробнее

Медальку выпишем

[wldev]

А там какой-то особенный язык?
Расскажи про программку подробнее

В принципе все языки похожи, отличие только в синтаксисе. Там есть всё что необходимо, но что то сложное там написать тяжко...
Моя программа-декодер это посути моя дописанная программа управления фрезерным станком на базе платы Adlink PCI 8154.

С програмой работаем так: Открываем G код ,рисуется траектория, прогоняется фреза, ну и генерится файл. Потом копируем файл в куку пишем программу в которой происходит начальное позиционирование робота и подвод в "точку входа в нашу программу" потом выполняется наша программа(подпрограмма) после отход в начальное положение.

[Гармонист]

Написал программу (с визуализацией траектории) декодера из G кодов в язык робота. Сейчас работаю над визуализацией робота в этой программе.
...
Моя программа-декодер это посути моя дописанная программа управления фрезерным станком на базе платы Adlink PCI 8154.

т.е. ты написал декодер из G-кодов в язык управления для специализированого ПО (шло вместе со станком?), для правления "рукой" посредством платы Adlink PCI 8154 ? Я правильно понял?
А можно этой платой управлять через Linux CNC?

К стати: получается фирма KUKA изобрела свой язык вместо всемирно-признанного языка G-кодов. С чего такие затраты? Если им не хватает языка G-кодов так можно просто расширить язык, а не писать свой.

Эта фирма одна из первых на мировом рынке специализирующаяся на производстве станков типа "рука". Поэтому очень похоже на то, что они хотят удержать монополию на рынке путем написания собственного (наверняка запатентованного) ПО(драйверов) для станков этого типа.

Получится как со всем остальным "железом" (принтерами, плотерами, видеокартами,...) - фирма выпускающая железо - пишет свои ЗАКРЫТЫЕ драйверы к нему и управлять им посредством открытого ПО - невозможно. Вспомните Win-принтеры, Win-модемы,... работающие только под управлением винды. Так что в будущем поуправлять "рукой" из Linux CNC вероятно не получится.

Вспомнился слух (кажется писали о нем на хабре) - кажется это был американец - купил 3D принтер, а при его покупке обязательно нужно подписывать договор по которому он не имеет право производить оружие. А он возьми и распечатай - пистолет(не помню игрушечный или нет). По всей видимости драйверы 3d принтера слили производителю 3d модель и за шутником приехали компетентные,... открыли судебное дело...

И еще вспомнился слух: крупные фирмы производители станков CNC, а точнее 3d принтеров для домашнего использования пытаются договориться(СГОВОРится) чтобы все производимые 3d принтеры, могли печатать модели ТОЛЬКО ИЗ ЕДИНОЙ БАЗЫ 3D МОДЕЛЕЙ.
Типа для соблюдением авторских прав. Так что распечатать что-то СВОЕ - можно будет только после ОДОБРЕНИЯ СВЫШЕ.

...все это наталкивает на мысль( хотя это обсуждение другой темы ), что хоббийное станкостроение - временное явление... уже сейчас не выгодно строить свой станок для хоббийных целей - его выгоднее купить... (разве что получать удовольствие от самой сборки станка...)
... но купив готовый мы попадаем в зависимость от производителя:
- само собой покупка расходного материала только у производителя

сразу вспомнился пример с принтерами - когда производители делают чтобы картриджи нельзя было перезаправить.
Хотя заправка в 6 раз дешевле нового картриджа! Ведь прибыль идет в карман заправляющего, а не фирмы производителя. Хотя картридж это емкость для расходного материала, но выгоднее в него пихать электронику и продавать в 10 раз дороже чем продавать дешевый тонер.
Для этого в картриджах которых установлен датчик максимальное число распечаток(обычно это максимальное число страниц, которое можно напечатать на одной заправке умноженное на два). После достижения этого заложенного производителем значения - картридж блокируется, чтобы его нельзя было использовать после ручной заправки, а можно только купить новый картридж целиком.)

- комплектующие с запрограммированным ограниченным сроком службы, (вспомнился случай как одна американка отсудила у эпла деньги доказав что эпл намеренно сократила срок службы аккумуляторов)
- ПО которое ограничивает возможности, а самое "вкусное" устанавливается в виде отдельных, ПЛАТНЫХ дополнений,
- невозможность расширить/изменить функции и/или использовать не по заранее установленному назначению(что для русского человека - смерти подобно)(нельзя ни с юридической стороны т.к. подписал оферту, ни с практической, т.к. драйвер закрыт)
- невозможность распечатать свою модель без согласия с производителем
- хочешь свой бизнес, зарабатывать деньги на купленном оборудовании - тогда заплати производителю бОльше! или плати патентные отчисления например за "франчайзинг"
...

[DSP1]

В linuxCNC есть последовательная кинематика, для 6 осей

Nick , а ты не мог бы доступно объяснить , что это за зверь , как включить и что будет на выходе ?

[Nick]

Nick , а ты не мог бы доступно объяснить , что это за зверь , как включить и что будет на выходе ?

Насколько я понимаю это кинематика "руки" через описание плечей.
Судя по комментариям из исходников:

These are the forward and inverse kinematic functions for a general
serial-link manipulator. Thanks to Herman Bruyninckx and John
Hallam at http://www.roble.info/ for this. (сайт уже не тот)

The functions are general enough to be configured for any serial
configuration.
The kinematics use Denavit-Hartenberg definition for the joint and
links. The DH definitions are the ones used by John J Craig in
"Introduction to Robotics: Mechanics and Control"
The parameters for the manipulator are defined by hal pins.
Currently the type of the joints is hardcoded to ANGULAR, although
the kins support both ANGULAR and LINEAR axes.

Вот что говорит википедия по Denavit-Hartenberg definition (правда только на английском).
Есть еще видео которое объясняет описание такой руки в терминах определения Denavit-Hartenberg.
https://www.youtube.com/watch?v=rA9tm0gTln8
Т.е. эта кинематика позволяет управлять руками с фиксированной длинной плечей, и множеством поворотных суставов.

Работать с ней так, hal:

Код: Выделить всё

# загружаем кинематику
loadrt genserkins

# подключаем функции к потокам
addf motion-command-handler servo-thread
addf motion-controller servo-thread

# и настраиваем параметры 
setp genserkins.A-0 0
setp genserkins.A-1 0
setp genserkins.A-2 1200

setp genserkins.ALPHA-0 1.57079632679489661923 
setp genserkins.ALPHA-1 3.14159265358979323846 
setp genserkins.ALPHA-2 0 

setp genserkins.D-0 0
setp genserkins.D-1 0
setp genserkins.D-2 0

setp genserkins.THETA-0 1.57079632679489661923
setp genserkins.THETA-1 3.14159265358979323846
setp genserkins.THETA-2 0

setp genserkins.TYPE-0 0
setp genserkins.TYPE-1 1
setp genserkins.TYPE-2 1

# и привязываем пины управления моторами: 
net J0pos <= axis.0.motor-pos-cmd
net J1pos <= axis.1.motor-pos-cmd
net J2pos <= axis.2.motor-pos-cmd

Код hal честно стырен из этого конфига :

puma_sim_6.hal

(2.87 КБ) 1142 скачивания

взятого отсюда:
http://sourceforge.net/mailarchive/mess ... d=27370663

[nkp]

пример визуализации руки:

puma.rar

(3.04 КБ) 472 скачивания

(для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

[wldev]

т.е. ты написал декодер из G-кодов в язык управления для специализированого ПО (шло вместе со станком?), для правления "рукой" посредством платы Adlink PCI 8154 ? Я правильно понял?
А можно этой платой управлять через Linux CNC?

Поясню:
У меня есть программа, которая управляет 3 - х координатным станком ЧПУ (модерн. JET JMD-3) ОС Windows XP + спец плата Adlink PCI - 8154.
Я просто дописал эту программу, добавив декодер(конвертёр) в KRL.
Программа достаточно простая, но отрабатывает люфты, визуализирует траекторию, не грузит ЦП. Если надо, могу дать программу, НЕ исходники конечно...
на данный момент есть минус, который я ещё не устранил - это склейка движений.

получается фирма KUKA изобрела свой язык вместо всемирно-признанного языка G-кодов. С чего такие затраты? Если им не хватает языка G-кодов так можно просто расширить язык, а не писать свой.

Я когда начал заниматься гибкой проволоки, то тоже встала проблема в языке программы гибки изделия. И сейчас есть свой язык понятный, простой и самое главное читаемый. Кому мы продали станок никаких трудностей с языком не испытывали.

[wldev]

Поэтому очень похоже на то, что они хотят удержать монополию на рынке путем написания собственного (наверняка запатентованного) ПО(драйверов) для станков этого типа.

Не думаю что они его запатентовали, ведь тогда надо открывать его суть, на публичное обозрение...

...все это наталкивает на мысль( хотя это обсуждение другой темы ), что хоббийное станкостроение - временное явление... уже сейчас не выгодно строить свой станок для хоббийных целей - его выгоднее купить... (разве что получать удовольствие от самой сборки станка...)
... но купив готовый мы попадаем в зависимость от производителя:
- само собой покупка расходного материала только у производителя

Это всё маркетинг. Как например у бритв Джилет, Они продавали сам станок (многоразовый) за копейки. И все его охотно покупали, но
делов том что к этому станку подходят только оригинальные бритвы.

[Гармонист]

есть минус, который я ещё не устранил - это склейка движений

а в чем сложность?
Мне казалось построить траекторию движения робота из одной точки в другу, так чтобы он ни во что не врезался сложнее чем потом склеить одну такую траекторию с другой.

[DSP1]

Nick , мне прям неловко ... Ты выложил столько инфы , а я не могу понять главного .
Что значит "управлять" ? Мы задаем координаты управляемой точки ( X,Y,Z) и азимут(C)
и элевацию(A) вектора инструмента , т.е. вводим G0X~Y~Z~A~C~ и ЕМС позиционирует
инструмент ? Если так , то где мы их берем ?

[wldev]

а в чем сложность?

Я про обычный фрезер...

Робот сам склеивает движение по скорости или траектории с заданным значением склеивания...

[wldev]

Мне казалось построить траекторию движения робота из одной точки в другу, так чтобы он ни во что не врезался сложнее чем потом склеить одну такую траекторию с другой.

Берёшь и строишь с пультом в руках.... потом подходишь в точку и запускаешь программу обработки... после её завершение делаешь отход ну и дальше все что хочешь...

[Nick]

т.е. вводим G0X~Y~Z~A~C~ и ЕМС позиционируетинструмент ? Если так , то где мы их берем ?

Да именно так.
В смысле где, XYZAC берем из CAM, а LinuxCNC вместе с кинематикой genserkins преобразует эти координаты в A1,A2,A3,..,An для приводов каждого сустава руки.

Робот сам склеивает движение по скорости или траектории с заданным значением склеивания...

Склеивает, в смысле сглаживает траекторию, чтобы сохранить скорость? Или просто может не останавливаться до конца на каждом угле?

[wldev]

Склеивает, в смысле сглаживает траекторию, чтобы сохранить скорость? Или просто может не останавливаться до конца на каждом угле?

Он сглаживает по дистанции или по скорости, с заданным максимальным размером сглаживания дистанции или скорости.

[Гармонист]

прочел тут Конструкция режущего инструмента официальное мнение академиков и передовых лиц советской науки о поднятом вопросе.

Классификация принципиальных кинематических схем резания была впервые разработана академиком Академии наук Латвийской ССР проф. Г. И. Грановским. Согласно данным Г. И. Грановского все используемые в настоящее время(?) кинематические схемы резания основываются на сочетании трех элементарных движений.
Кинематические схемы, состоящие из четырех сочетаемых движений, в настоящее время не используются и вряд ли будут использованы в будущем из-за чрезмерной сложности кинематики станка.

жаль не нашел какого года информация.

Правда не уточняется - ведется речь о всех(и последовательной и параллельной) кинематических схемах или только о последовательной кинематике.

[wldev]

прочел тут Конструкция режущего инструмента официальное мнение академиков и передовых лиц советской науки о поднятом вопросе.

А причём тут конструкция режущего инструмента и "Рука робота"? Поясните пож.

[PKM]

Не слишком связаны эти вопросы.
Не стоит путать элементарные движения резания и координатные перемещения станка.
Во-вторых, это писалось еще до ЧПУ, потому и "чрезмерная сложность кинематики".

[Гармонист]

Не стоит путать элементарные движения резания и координатные перемещения станка.

признаю - плохо разбираюсь в этом и потому разницы не вижу. Буду признателен если пояснишь разницу.

[PKM]

Там как раз отмечено:

Движения, сообщаемые в процессе резания инструменту и заготовке, определяют принятую кинематическую схему резания. Ее нельзя отождествлять с кинематической схемой станка, так как определенной кинематической схеме резания могут соответствовать различные кинематические схемы механизмов станка

Для основных схем резания необходимо два движения - вращательное и поступательное. Например при фрезеровании, точении.
А вот поступательное движение в фрезерном станке реализуется 3 приводами по 3 осям. В токарном 2 приводами по 2 осям.

Вообще в этой статье столько всего накручено, что ничего не понятно. Вот такая фраза

Согласно данным Г. И. Грановского все используемые в настоящее время кинематические схемы резания основываются на сочетании трех элементарных движений.

И ни одного примера схемы с 3 движениями.

Наверное при 5-осевой обработке возможны варианты когда вместо поступательного движения подачи будет вращательное, или же сочетание вращательного и поступательного, что все равно в итоге приводит к поступательному перемещению инструмента.

Вот здесь на с.38 лучше описано.

А вообще все это имеет больше теоретическое значение.

[Stepanov]

Привет ПКМ! Привет Всем!
Хорошая тема. Подкину идеек в костер.
Главная сложность машин "123тьей кинематики" т.е. робот-рука конечно-же в сочленениях, в частности в редукторах.
Циклоидные редукторы это конечно хорошее решение, но крайне дорогое, особенно для хобийщика, да в общем-то не многие предприятия смогут его качественно изготовить. А что нужно?
Нужно:
1) Высокая точность задания угла, для которой необходима жесткость и точные измерения.
2) Простота, доступность, не высокое требование к точности деталей.
3) Высокий момент и мощность при малой инерционности.
Предлагается такое решение. Выборку люфта делать электроникой.
Берем зубчатые колеса наибольшего диаметра приемлемого для каждой оси. Для первых осей, например, венец от легковушки.
Берем подходящие шестерни и собираем на большом зубчатом колесе два одинаковых цилиндрических редуктора, с люфтами всё как положено.
Двигателя тоже два, причем крайне желательно использовать малоинерционные привода.
Суть в том что когда нам нужно удерживать позицию мы поджимаем один привод другим, т.е. один привод развивает небольшую тягу противоположно другого, и поэтому когда регуляторам нужно быстро развернуть усилие - нужно лишь изменить токи, не потребуется время на ход выборки люфта, можно полностью избавится от люфтов и при этом пользоваться самыми простыми передачами с произвольными люфтами. При этом для крупных перемещений или больших статических нагрузках привода разумно включать в одном направлении в этом случае момент увеличивается в два раза.
Фактически при таком подходе можно получить характеристики аналогичные промышленным аппаратам, но необходимо использовать малоинерционные сервопривода.