arduino board
در نشریات گروه مکانیک-
امروزه فناوری کنترل عددی که از فرزکاری دو محوره بال هواپیما در دانشگاه MIT در سال 1968 آغاز گردید، در حوزه های گوناگونی به کار گرفته شده است. با توجه به قابلیت های چشمگیر این فناوری، کنترل عددی اخیرا در عرصه هنر هم ورود کرده است. معماری داخلی، مجسمه سازی، نقاشی و بسیاری موارد دیگر از کاربردهای این موضوع می باشد. در پژوهش پیش رو رسم و نقاشی دوبعدی به کمک تلفیق فناوری کنترل عددی و طراحی به کمک کامپیوتر مد نظر قرار گرفته شده است. حرکت دوبعدی قلم به وسیله دو موتورپله ای و کنترل هماهنگ زوایای چرخش موتورها انجام می شود. پیاده سازی الگوریتم کنترل حرکت نیز ابتدا بر روی فضای دکارتی انجام شده و سپس به کمک تبدیل به فضای شبه قطبی منتقل می شود. در ادامه این پژوهش به طراحی و راه اندازی سیستم کنترل پاشش رنگ به وسیله نازل رنگ پاش می پردازد. این کار قابلیت رنگ آمیزی و طراحی منحنی های گسسته و پیوسته را بر روی سطوح مختلف مورد بررسی قرار می دهد. در انتها دستورات ایجاد شده متناسب با جایگاه موتورها و مکانیزم کنترل پاشش رنگ توسط بورد آردوینو، شیلد سی ان سی و الگوریتم GRBL به پالس های حرکتی تبدیل شده و شکل مورد نظر را با توجه به نوع منحنی به وسیله نازل رنگ پاش رسم می کند. قابلیت های این رسام سی ان سی توسط مثال های کاربردی نمایش داده شده است.
کلید واژگان: کنترل عددی، تبدیل مختصات، بورد آردوینو، نازل رنگ پاش، GRBLNowadays, numerical control (NC) technology, which began with the two-axis milling of aircraft wings at MIT in 1968, has been employed in various fields. Due to its remarkable capabilities, numerical control has recently entered the realm of art as well. Interior architecture, sculpture, painting, and many other areas have found applications for this technology. In the present study, the combination of numerical control technology and computer-aided design (CAD) is used for two-dimensional drawing and painting. The two-dimensional movement of the pen is achieved using two stepper motors and synchronized control of their rotation angles. The implementation of the motion control algorithm is initially performed in Cartesian space and then transformed to pseudo-polar space. Furthermore, this research investigates the design of a nozzle holder base for paint spraying and the creation of curves using this nozzle and the ability to colorize and draw both discrete and continuous curves on different surfaces is examined. Finally, the commands generated, corresponding to the positions of the motors and the control mechanism of the paint spraying, are converted into motion pulses using an Arduino board, CNC shield, and GRBL (G-code Real-time Boot Loader), enabling the desired shape to be drawn using the paint spraying nozzle. The capabilities of this CNC painter are shown by practical examples.
Keywords: Numerical Control, Coordinate Transformation, Arduino Board, Spray Paint Nozzle, GRBL -
In the polishing process, one of the factors affecting material removal is the contact force between the tool and the workpiece. The contact force parameter is important in the sense that in this process, the amount of this force is lower than other machining processes, as a result, the force contact is one of the important issues to be controlled. In this research, a force control system based on the implementation of proportional-integral-derivative (PID) control algorithm with regulatory strategy in Arduino board is presented. It is possible to apply command signals to the actuator by the Pulse Width Modulation (PWM) unit of the Arduino board. The polishing setup in this research includes solenoid, dynamometer, direct current (DC) motor and belt sander. PID control coefficients were estimated by system identification method and using MATLAB software tools. The results show that the control system designed on the Arduino board provides the desired stability to control the polishing force with an acceptable error. Among other advantages of the developed system, the need for additional equipment is reduced compared to other commercial systems and it is more economical.
Keywords: Force Control, PID Control, Variable Setpoint, Arduino Board, Polishing Process -
در فرآیند پولیشکاری، یکی از عوامل تاثیرگذار بر حذف مواد، نیروی تماسی بین ابزار و قطعهکار میباشد. پارامتر نیروی تماسی به این لحاظ حایز اهمیت است که در این فرآیند مقدار این نیرو نسبت به سایر فرآیندهای ماشینکاری کمتر است، در نتیجه نیروی تماسی یکی از موضوعات مهم است که باید کنترل شود. در این پژوهش یک سیستم کنترل نیرو مبتنی بر پیادهسازی الگوریتم کنترل تناسبی-انتگرالی-مشتقی) PID (با قابلیت تنظیم در برد آردوینو ارایه میگردد. اعمال سیگنالهای فرمان به عملگر، توسط واحد مدولاسیون عرض پالس) PWM (برد آردوینو امکانپذیر است. بستر آزمایشگاهی پولیشکاری در این پژوهش شامل سلونویید، نیروسنج، موتور جریان مستقیم) DC (و سنباده نواری میباشد. ضرایب کنترل PID توسط روش شناسایی سیستم و با استفاده از ابزارهای نر مافزار متلب تخمین زده شدند. نتایج نشان میدهند که سیستم کنترلی طراحی شده بر روی برد آردوینو، پایداری موردنظر برای کنترل نیروی پولیشکاری را با خطای قابل قبول ارایه میدهد. از دیگر مز ایای سیستم توسعه یافته، ن یاز به تجهیزات اضافی نسبت به سایر سیستمهای تجاری کاهش یافته و صرفه اقتصادی بیشت ر است.
کلید واژگان: کنترل نیرو، کنترل PID، نقطه تنظیم متغیر، برد آردوینو، فرآیند پولیشکاریIn the polishing process, one of the factors affecting material removal is the contact force between the tool and the workpiece. The contact force parameter is important in the sense that in this process, the amount of this force is lower than other machining processes, as a result, the force contact is one of the important issues to be controlled. In this research, a force control system based on the implementation of proportional-integral-derivative (PID) control algorithm with regulatory strategy in Arduino board is presented. It is possible to apply command signals to the actuator by the Pulse Width Modulation (PWM) unit of the Arduino board. The polishing setup in this research includes solenoid, dynamometer, direct current (DC) motor and belt sander. PID control coefficients were estimated by system identification method and using MATLAB software tools. The results show that the control system designed on the Arduino board provides the desired stability to control the polishing force with an acceptable error. Among other advantages of the developed system, the need for additional equipment is reduced compared to other commercial systems and it is more economical.
Keywords: Force Control, PID Control, Variable Setpoint, Arduino Board, Polishing Process
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.