Otsene ja pöördkinemaatika kalkulaator kuue vabadusastmega Fanuc robotite jaoks

Lõputöö eesmärgiks oli luua kinemaatika kalkulaator, mis aitaks ettevõttel projekteerida roboti integreerimine mingisse protsessi. See võimaldab projekteerida Fanuc roboti üldpositsioone, kasutades kalkulaatorit koos mingi CAD programmiga, mis on juba ettevõttel olemas. Tarkvara loomine oli keeruline protsess. Kalkulaator koosneb kahest osast, matemaatilisest ja programmilisest. Failis on eraldi välja toodud FGM-i mudeliga seotud matemaatilised arvutused. FGM-i arvutamiseks on vaja teada, kuidas tekitada DH-Parameetritega maatrikseid ja leida Euleri nurkade abil mittekonkreetseid nurki. IGM-i ülesanne on kirjeldatud rohkemate etappidena, mis on seotud selle ülesanne eripäraga, selles leiame iga nurga eraldi ja oma meetodiga. Järgmises peatükis on kirjeldatud, kuidas kujundati kalkulaator. Selles peatükis kirjeldatakse, kuidas alustada rakenduse loomist, kuidas valida sellele kujundus ja tuuakse näiteid, kuidas kirjutada koodi kõikidele vajalikele valemitele programmis. CAD osa on vajalik selleks, et näidata, kuidas võib kasutada saadud IGM-i tulemusi rakenduses. Eraldi on välja toodud, kuidas tekitada valitud robotile mudel liigendite kaupa ja simuleerida selle erinevaid positsioone. Viimases peatükis on esitatud tulemused veel ühe Fanuc roboti näitel. Kui eelnevas tööosas oli näitena kasutusel mudel Fanuc 710iC/50, siis viimases peatükis on selleks mudel Fanuc ER-4iA. See on tehtud selleks, et näidata erinevate mudelite simuleerimise võimalust töös väljatöötatud kalkulaatoriga, mille kood on lisatud lisasse. Tulemuseks sai FGM-i ja IGM-i kalkulaator. Seda kalkulaatorit on mugav kasutada, sest üheks sihtmärgiks oli vamistada intuitiivselt arusaadav programmi kujundus. Kasutuselevõetud IGM-i lahendusmeetod annab tihti väga täpse vastuse. Tänu selle saab nii sisestada kui ka väljundist lugeda arve kolme numbriga pärast koma. Oleks õige natukene ka kritiseerida oma tööd. Ainuke mure, täpsustan mitte probleem on – pimedad vead. Juhul, kui kasutaja sisestab ebaõigeid andmeid või kalkulaator annab mitte kõige sobivama vastuse, peab kasutaja ise kas parandada oma vea või analüütiliselt valima sobivaima nurga.

The aim of the thesis was to create a kinematics calculator that would help the company design a robot integration into a process. It allows to design the general positions of the Fanuc robot using a calculator with a CAD program that the company already has. Creating software was a complicated process. The calculator consists of two parts, mathematical and programmatic. Mathematical calculations related to the FGM model are presented separately in the first chapter. Knowing how to generate DH-Parameter matrices and finding angles using Euler angles is necessary if you are calculating FGM. The task of the IGM is described in several steps related to the specific nature of the task, in it we find each angle separately and with different methods. The next chapter describes how the calculator was designed. This chapter describes how to start creating an application, how to choose a design for it, and examples of how to write code are given for all necessary formulas in the program. The CAD part is necessary to show how the obtained IGM results can be used in an application. Separately it is outlined how to create a model of the selected robot by joints and simulate its different positions. In the last chapter, the results are presented on the example of another Fanuc robot. As an example in the previous chapters model Fanuc 710iC/50 is used. In the last chapter it is model Fanuc ER-4iA. This is done for the purpose to show the possibility of simulating different models with the calculator developed in the work, which the code is included in the appendix. The result was the FGM and IGM calculator. This calculator is convenient to use because, for one thing, the goal was to create an intuitively understandable program design. IGM solution method often gives a very accurate answer. Thanks to it, you can both input and read from the output invoice with three digits after the decimal point. It would be right to criticize your work a little. The only concern to clarify, the problem is not - blind errors. In case the user enters incorrect data or the calculator does not give the most appropriate answer, the user must either correct his mistake or analytically choose the most appropriate answer.