Σχεδιασμός και κατασκευή παράλληλου ρομποτικού βραχίονα Delta

Abstract

Σκοπός της πτυχιακής εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η κατασκευή ενός παράλληλου ρομπότ Δέλτα, καθώς και ο υπολογισμός αντοχής ενός εκ των βραχιόνων αλλά και ο προγραμματισμός ώστε το ρομπότ να είναι λειτουργικό. Στα πλαίσια της εργασίας θα πραγματοποιηθεί η σχεδίαση του ρομποτικού βραχίονα, με χρήση κατάλληλου λογισμικού τρισδιάστατης σχεδίασης (3D-CAD). Επιπλέον θα πραγματοποιηθούν τόσο τα κατασκευαστικά σχέδια των εξαρτημάτων όσο και τα ηλεκτρολογικά σχέδια του συστήματος ελέγχου. Θα διατυπωθεί το μαθηματικό μοντέλο περιγραφής της κινηματικής του μηχανισμού και θα ενσωματωθεί στον κώδικα υπολογισμού του ευθέως και αντιστρόφου προβλήματος. Με χρήση της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων θα διεξαχθεί η μελέτη της στατικής αντοχής του πλαισίου του βραχίονα με εύρεση των τάσεων και παραμορφώσεων που αναπτύσσονται στα ονομαστικά φορτία λειτουργίας. Σύμφωνα με την σχεδιομελέτη θα πραγματοποιηθεί η κατασκευή του μηχανικού υποσυστήματος του ρομποτικού βραχίονα με χρήση κατάλληλων υλικών και μεθόδων όπως 3D printing εξαρτημάτων όπως π.χ. η βάση των κινητήρων, καθώς και η κατασκευή του συστήματος ελέγχου με χρήση ελεγκτή Arduino. Στην τελική διάταξη θα πραγματοποιηθεί έλεγχος ακρίβειας και επαναληψημότητας.

The purpose of this thesis is to design, program and build a parallel Delta robot. In the framework of the project, the design of the robot will be carried out using 3D-CAD software. In addition, both the construction drawings of the components and the electrical designs of the control system will be carried out. The mathematical model of its kinematic mechanism will be formulated and integrated into the code of the direct and inverse problem. Using the Finite Element method, the static endurance study of the arm frame will be carried out by finding the stresses and deformations developed at nominal loads. The design and the construction of the robot mechanical subassembly will be carried out using suitable materials and methods such as 3D printing components such as the base of the motors, and the construction of the control system using an Arduino controller.