La main noire de l'automatisation budgétaire

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Gâcher tout de suite l'intrigue du titre? On parle d'un bras de robot industriel "pour pas très cher", bien moins cher qu'un nouvel analogue. Pourquoi le noir? Tout est simple, notre utilisation d'un manipulateur fait partie de la mer du possible et plutôt rare: un robot traîne une caméra et il faut supprimer au maximum les reflets lumineux de la main.



Pourquoi rendre le tournage vidéo si difficile? La réponse est simple: le robot fournit la vitesse, la précision et la répétabilité de la trajectoire de la caméra, sans oublier les trajectoires complexes pour lesquelles l'opérateur vivant devrait devenir un hybride d'un papillon et d'un tuyau d'aspirateur. Le chemin de la caméra bien défini est également bon car le métrage peut être facilement utilisé dans des scènes 3D sur un ordinateur. Autrement dit, la frontière entre la caméra réelle et la caméra virtuelle est effacée lors de la création d'une vidéo avec des éléments d'infographie.



Les solutions de tournage prêtes à l'emploi de la robotique ont fait peur au prix (environ 150000 $ et plus dans l'espace sans s'arrêter), alors la voie des hicks a été choisie, lorsque le prix est payé moins en billets de banque et plus dans le temps, puis, obscénités et cheveux gris.



Des mois de vues thématiques de YouTube et de comparaison des spécifications sur les sites officiels, des correspondances longues et souvent vides avec des vendeurs de chinois et pas très mains ont finalement abouti à l'achat d'un robot. Il s'agissait d'un ancien combattant à la retraite de l'industrie automobile européenne des années 2000, un ancien manipulateur de soudage à 6 axes KUKA KR125 / 2 avec de nouveaux moteurs et contrôleurs chinois installés avec une charge utile de 90 kg.



Qu'y a-t-il dans la boite? Autrement dit, sous le film étirable? Là, nous avons le robot lui-même, une armoire faite d'un morceau d'un train blindé avec des cartes et des câbles, plus un panneau de commande filaire avec un écran tactile (pendentif d'apprentissage). La masse totale de tout ce bonheur est d'environ 1,3 tonne, y compris une base en acier octogonale supplémentaire qui décharge le sol en béton de notre ... 4ème étage















Après une installation bruyante et poussiéreuse, un boîtier caméra d'un profil de machine a été ajouté au robot. La boîte agit comme une attache et de sorte que les trous cassés dans le mur se révèlent carrés avec une certaine protection pour la caméra en cas de collision.







Les premiers allumages et les coups d'essai ont révélé un fort niveau de vibration. L'étude des manuels et l'ajustement des paramètres dans les pilotes du moteur ont permis d'éliminer ces vibrations, mais un problème notable subsistait.



Le fait est que le programme dans Teach Pendant est écrit ligne par ligne, un fichier texte avec un code G (il y a aussi une langue dans le contrôleur, mais il n'y avait rien de spécial dedans qui n'était pas dans le code G). Le problème s'est avéré être que la main exécutait le programme ligne par ligne. Autrement dit, lisez la ligne - déplacé - arrêté. J'ai lu le second et j'ai continué. Après l'exécution de chaque ligne, le programme s'arrête. Les réglages ne peuvent indiquer que l'accélération et la décélération, mais il n'y a aucun moyen de supprimer le fait même de cet arrêt. Le fabricant du moteur et du contrôleur a confirmé que tel était le cas. En conséquence, tous les rêves de mouvement de caméra multi-axes fluide et complexe ont disparu dans l'oubli.







À l'avenir, les montants des mathématiques du contrôleur sont apparus sous la forme d'une interpolation incorrecte lors du déplacement de la main. La main est à 6 axes, 6 moteurs, le contrôleur n'interpole pas la trajectoire finale du mouvement de l'outil (dans notre cas, la caméra), mais adoucit le mouvement de chaque moteur. En pratique, une ligne droite ne reste droite qu'à des accélérations très élevées, sans accélérations en douceur et arrêts en douceur.







Les tentatives de communication avec la main via un ordinateur n'ont pas été particulièrement fructueuses. Pour la communication, le protocole Modbus RTU est utilisé, mais il ne s'agit pas d'une commande à part entière, mais simplement d'une imitation d'appuyer sur les boutons du terminal d'apprentissage. Cela a permis de connecter une manette de jeu classique via un ordinateur au lieu d'un pendentif d'apprentissage lourd, mais aussi avec un tas de restrictions, telles que l'impossibilité d'appuyer simultanément sur 2 touches pour se déplacer en diagonale.







Toutes ces aventures ont conduit à l'idée que le contrôleur du robot devrait être fait de lui-même. Et encore une fois en étudiant les manuels, en communiquant avec le fabricant de pilotes pour les moteurs. Les pilotes prennent en charge le protocole Ethernet powerlink, ce qui n'est pas mauvais en soi. Les tentatives de compilation de Powerlink à partir des sources sont toujours en cours, car il y a peu de documentation.



Pour résumer le résultat intermédiaire, nous pouvons dire que même la version actuelle du travail manuel semble tout à fait réalisable pour une variété de tournages.







Mais vous voulez bien plus, il vous suffit de configurer Powerlink et d'écrire votre propre logiciel. En pratique, un contrôleur minimal ne sera qu'un programme capable de faire tourner les axes à la vitesse requise dans la direction souhaitée selon un tableau préparé. Ici, l'aide égoïste d'un esprit brillant du public serait très utile, après quoi l'histoire peut être poursuivie en toute sécurité.






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