2次元平面上でオブジェクトを正確に移動する方法

これは、私の前の質問の反対/補完であり、誰かがオブジェクトを短時間で移動/描画したときにオブジェクトの正確な位置を測定することに関するものでした。@Rocketmagnetが提案するアプローチの1つを使用していると仮定すると（おそらくリニアエンコーダーを使用）、次のようになります。

誰かが2次元平面を横切って何らかのパターンでオブジェクトを任意に移動したときに、XY位置データを追跡/記録したとします。

目標：次に、オブジェクトに同じ記録された移動パターンを複製させます。つまり、オブジェクトを同じXY位置に移動させますが、今回は自動化します。

つまり、記録された（X1、Y1）から（X2、Y2）から（X3、Y3）などにオブジェクトを運んだり置き換えたりしたいと思います。ここでも、次のように2D平面/サーフェスに完全に拘束されています。

制約：

• 0.5mm以下の誤差で、オブジェクトのかなり制御された/正確な動きが欲しいです。
• オブジェクトが移動する点の領域は、30cm X 30cmの正方形に広がります。
• ポイント間の正確な期間/パスは重要ではありません-十分に設定されたポイントセットがあるためです（そのため、継続的な移動にかなり近づいています）。

私がこれについて検討した1つの潜在的な解決策（および実装が簡単な方法だと思います）は、エッジに配置されたモーターを何らかの方法でオブジェクトに接続して使用することです。しかし、2つの自由度を同時に可能にする方法でそれらを接続する方法がわかりません。さらに、モーターを使用して目的の動作精度を達成できるかどうか、またはそれが可能かどうかもわかりません。

だから私の質問は、このような正確に制御された2次元の動きを試すために私が試すことができる方法は何ですか？現在のところ、私のセットアップには物理的な制限がほとんどないため、あらゆるレベルの複雑さの（合理的な）実装をいじることができます。

良いニュースの1つは、次のとおりです。正確な測定/追跡システム（前の質問から）があるので、移動中にフィードバック/キャリブレーションを統合することが可能です。これは、0.5を保証する場合に不可欠ですmm最大誤差。

編集：正確なアプリケーションに関心がある場合：システムは、アクションレプリケーションの簡略化されたエレクトロニクスアートデモでの私の試みです。つまり、人のアクションが記録され、その後、一定期間後に、または複製システムで複製されます。近所の。最初は形状記憶合金（具体的にはニチノール）を使用してみましたが、マルチポイント形状の3D動きを記録するのは簡単ではありませんでした（それからFARです）。そのため、2つの-D平面。

また、測定と複製を1つのシステムに結合することもできます。あなたの質問に対する私の以前の答えから始めましょう：アイデア4

オブジェクトのモーションを測定するために、リニアベアリングとエンコーダーがすでに設定されています。今あなたがする必要があるのはそれらのベアリングを作動させることだけです。通常、CNCフライス盤のようなものを構築していて、直線運動を作動させたい場合は、ボールねじとステッピングモーターを使用します。

これらの問題は、それらがバックドライブできないため、オブジェクトを自分で移動できないことです。2つのオプション：

1. 力センサーを追加します（ひずみゲージを使用）。これで、システムはオブジェクトを押していることを検出でき、モーターを駆動して、モーターがまったくないという錯覚を引き起こします。これを慎重に行うと、モーターの速度が十分であれば、これは非常にうまく機能します。これはアクティブコンプライアンスと呼ばれます。
2. リニアモーターを使用してください。これらは、電源が入っていない場合、完全にバックドライブ可能です。

良いニュースは、余裕があれば、AerotechやBaldor Motionなどの会社から完全なリニアモーターモーションシステムを購入できることです。または、小さなロボット工学会社にシステム全体の構築を依頼することもできます。繰り返しますが、これらのシステムは非常に正確です。これらは0.01mmの精度が一般的な要件であり、0.001mmの精度でさえ使用されます（ただし、実際には温度制御された環境が必要です）。

あなたの編集に基づいて、私はリニアモーターを含む私の解決策は少しオーバーザトップだと思います。あなたのアプリケーションは、単に誰かの絵を再現するアートデモです。これを忠実に再現するには、適切な制御と解像度が必要ですが、最初に指定した精度は必要ありません。

最初に、誤解されがちな用語である精度、分解能、再現性を明らかにする必要があります。ウィキペディアの記事「正確さと正確さ」を読むことをお勧めします。

必要なのは、測定部の良好な解像度、おそらく0.1mmです。おそらく、かなり良い再現性が必要です。0.1mmとしましょう。ただし、それほど正確である必要はありません。たとえば、複製が常にオリジナルと同じであるが、左に3mmオフセットされている場合、きっとあなたは満足するでしょう。同様に、再現が0.5％大きすぎる場合はどうなりますか？それは本当に問題でしょうか？

測定フェーズでは、ストリングポットの使用をお勧めします。設定は簡単です。

再現フェーズでは、プロッターを作成します。

これらは自分で作るのは難しくありません、そして人々はいつもそれらを作ります。たとえば、Contraptor Plotterをチェックしてください。または、ウェブ上の他の多くの例。

「I」=アイドラー「D」=駆動されるダークグレーのプラットフォームはスライド＃3、4に取り付けられていますスライド＃1、2にはライトグレーのプラットフォームが取り付けられており、ダークグレーに固定されています。プラットホーム

ケーブルは「H」の図のアイドラーとプーリーの周りに巻かれた細い線です

ケーブルは薄い灰色のプラットフォームに固定されています（矢印で示されています）

従動プーリーが反対方向（CWとCCW）に同じ速度で駆動される場合。より大きなプラットフォームは、ページを上下に移動します。

ドリブンプーリーが同じ方向に動く場合（両方ともCCWと言います）、小さいプラットフォームはページ上の左右の大きなプラットフォームの上部にあります。

従動プーリーの速度と方向を変更すると、任意の方向に移動できます。

「D」プーリーにはステッピングモーターを使用します。

2Dプロッターを実装するもう1つの方法は次のとおりです。

マインドアウトマインドフェスティバルでいくつかの大きな絵を描くために使用されました。

ご覧のとおり、これはストリングポットを使用した2D測定と非常によく似ており、ポットをモーターに置き換えます。