Interaktywny manipulator typu platforma Stewarta sterowany w środowisku LabVIEW

• Autorzy: Pawłowski P. , Binek R. , Mojs D. , Ochowiak J.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.09.35

Warianty tytułu

EN

An interactive Stewart platform controlled in LabVIEW environment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono konstrukcję sprzętu oraz realizację oprogramowania sterującego platformą Stewarta – manipulatora o sześciu stopniach swobody. Platformę wykonano w technice druku 3D, w roli siłowników użyto serwomechanizmów modelarskich, dodatkowo wprowadzono kanał zwrotny (interaktywny) w postaci panelu dotykowego. Do wyznaczenia właściwego sterowania platformą wyznaczono jej model, obliczono kinematykę odwrotną i wykorzystano regulator typu PID. Sterowanie zostało zrealizowane w środowisku LabVIEW firmy National Instruments. Sterowanie serwomechanizmami oraz odczyty panelu dotykowego zrealizowano poprzez moduły rodziny CompactDAQ. Wyniki przeprowadzonych pomiarów pokazały poprawne zachowanie się manipulatora, a dodatkowy panel dotykowy pozwolił na interakcję z urządzeniem.

EN

The paper presents the design and implementation of hardware and control software of platform Stewart - manipulator with six degrees of freedom. The base of platform was made as 3D print, RC servomechanisms were uses as actuators. Additional touch panel offers a return (interactive) channel. To determine the appropriate control of the platform a proper model was performed, the inverse kinematics was calculated and the PID regulator was used. The control was implemented in National Instruments LabVIEW environment. To drive the servomechanisms and to read the touch panel two I/O modules in CompactDAQ was used. The results of the measurements showed the correct behavior of the manipulator, while the additional touch panel allows to interact with the device.

Słowa kluczowe

PL

platforma Stewarta; regulator PID; serwomechanizm; LabView; CompactDAQ

EN

Stewart platform; PID regulator; actuator; LabVIEW; CompactDAQ

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 9
• Strony: 133--136
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Pawłowski P.

• Politechnika Poznańska, Wydział Informatyki, Katedra Sterowania i Inżynierii Systemów, Pracownia Układów Elektronicznych i Przetwarzania Sygnałów, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

autor

Binek R.

• Politechnika Poznańska, Wydział Informatyki, Katedra Sterowania i Inżynierii Systemów, Pracownia Układów Elektronicznych i Przetwarzania Sygnałów, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

autor

Mojs D.

• Politechnika Poznańska, Wydział Informatyki, Katedra Sterowania i Inżynierii Systemów, Pracownia Układów Elektronicznych i Przetwarzania Sygnałów, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

autor

Ochowiak J.

• Politechnika Poznańska, Wydział Informatyki, Katedra Sterowania i Inżynierii Systemów, Pracownia Układów Elektronicznych i Przetwarzania Sygnałów, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] Stewart D., A Platform With Six Degree of Freedom, Proc. of the Institution of Mechanical Engineering, vol. 180, (1965), no. 15, 371-386
• [2] Szufnarowski F., Stewart platform with fixed rotary actuators: a low cost design study, Advances in Medical Robotics (Postępy robotyki medycznej), red. Lucyna Leniowska, Zbigniew Nawrat, Chapter 4, 1st Ed., Uniwersytet Rzeszowski, Rzeszow, 2013
• [3] Masory O., Wang J., Zhuang H., On the accuracy of a Stewart platform. II. Kinematic calibration and compensation, Proc. of IEEE International Conference on Robotics and Automation, Atlanta, USA, 725-731 vol.1, 1993
• [4] Sugahara Y. i in., Walking up and down stairs carrying a human by a biped locomotor with parallel mechanism, Proc. of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2005), (2005), 1489-1494
• [5] Davliakos I., Papadopoulos E., Invariant Error Dynamics Controller for a 6-dof Electrohydraulic Stewart Platform, Proc. of 6th CISM-IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics, and Control, (ROMANSY ’06), Warszawa, 2006
• [6] Zhang Y., Gao F., A calibration test of Stewart platform, Proc. of IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control, 297-301, 2007
• [7] Binek R., Mojs D., Ochowiak J., Platforma Stewarta sterowana w środowisku LabVIEW, praca inżynierska, Politechnika Poznańska, 2016
• [8] Palermo E., Fused Deposition Modeling: Most Common 3D Printing Method, http://www.livescience.com /39810-fuseddeposition- modeling.html, dostęp 4.03.2016
• [9] Hersan T., Stewart Platform, http://www.instructables.com/id/Stewart-Platform/?ALLSTEPS, dostęp 4.03.2016
• [10] Lou J.H., Tseng S.P., Developing a real-time serial servo motion control system for electric Stewart platform, Proc. of IEEE International Conference on Advanced Robotics and Intelligent Systems (ARIS), 66-71, 2014
• [11] MG996R High Torque Metal Gear Dual Ball Bearing Servo, http://www.electronicoscaldas.com /datasheet/MG996R_Tower-Pro.pdf, dostęp 4.03.2016

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.