mirror of
https://github.com/vofy/fekt-scara.git
synced 2025-04-27 17:31:01 +02:00
356 lines
12 KiB
TeX
356 lines
12 KiB
TeX
% cSpell:disable
|
||
|
||
% Soubory musí být v kódování, které je nastaveno v příkazu \usepackage[...]{inputenc}
|
||
|
||
\documentclass[% Základní nastavení
|
||
%draft, % Testovací překlad
|
||
12pt, % Velikost základního písma je 12 bodů
|
||
t, % obsah slajdů bude vždy začínat od shora (nebude vertikálně centrovaný)
|
||
aspectratio=1610, % poměr stran bude 16:10 (všechny projektory v učebnách na Technické 12 Brno),
|
||
% další volby jsou 43, 149, 169, 54, 32.
|
||
unicode, % Záložky a informace budou v kódování unicode
|
||
]{beamer} % Dokument třídy 'zpráva', vhodná pro sazbu závěrečných prací s kapitolami
|
||
%\usepackage{etex}
|
||
|
||
\usepackage[utf8] % Kódování zdrojových souborů je v UTF-8
|
||
{inputenc} % Balíček pro nastavení kódování zdrojových souborů
|
||
|
||
\usepackage{graphicx} % Balíček 'graphicx' pro vkládání obrázků
|
||
% Nutné pro vložení logotypů školy a fakulty
|
||
\usepackage[ % Balíček 'acronym' pro sazby zkratek a symbolů
|
||
nohyperlinks % Nebudou tvořeny hypertextové odkazy do seznamu zkratek
|
||
]{acronym}
|
||
% Nutné pro použití prostředí 'acronym' balíčku 'thesis'
|
||
|
||
%% Balíček hyperref je volán třídou beamer automaticky, proto není třeba následujícího kódu:
|
||
%\usepackage[
|
||
% breaklinks=true, % Hypertextové odkazy mohou obsahovat zalomení řádku
|
||
% hypertexnames=false % Názvy hypertextových odkazů budou tvořeny
|
||
% % nezávisle na názvech TeXu
|
||
%]{hyperref} % Balíček 'hyperref' pro sazbu hypertextových odkazů
|
||
% % Nutné pro použití příkazu 'nastavenipdf' balíčku 'thesis'
|
||
|
||
\usepackage{cmap} % Balíček cmap zajišťuje, že PDF vytvořené `pdflatexem' je
|
||
% plně "prohledávatelné" a "kopírovatelné"
|
||
|
||
%\usepackage{upgreek} % Balíček pro sazbu stojatých řeckých písmem
|
||
%% např. stojaté pí: \uppi
|
||
%% např. stojaté mí: \upmu (použitelné třeba v mikrometrech)
|
||
%% pozor, grafická nekompatibilita s fonty typu Computer Modern!
|
||
|
||
%\usepackage{amsmath} %balíček pro sabu náročnější matematiky
|
||
|
||
\usepackage{booktabs} % Balíček, který umožňuje v tabulce používat
|
||
% příkazy \toprule, \midrule, \bottomrule
|
||
|
||
|
||
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
|
||
%%%%%% Definice informací o dokumentu %%%%%%%%%%
|
||
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
|
||
|
||
\input{nastaveni} % v tomto souboru doplňte údaje o sobě, o názvu práce...
|
||
% (tento soubor je sdílený s textem práce)
|
||
|
||
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
|
||
|
||
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
|
||
%%%%%% Nastavení polí ve Vlastnostech dokumentu PDF %%%%%%%%%%%
|
||
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
|
||
%% Při vloženém balíčku 'hyperref' lze použít příkaz '\pdfsettings'
|
||
\pdfsettings
|
||
% Nastavení polí je možné provést také ručně příkazem:
|
||
%\hypersetup{
|
||
% pdftitle={Název studentské práce}, % Pole 'Document Title'
|
||
% pdfauthor={Autor studenstké práce}, % Pole 'Author'
|
||
% pdfsubject={Typ práce}, % Pole 'Subject'
|
||
% pdfkeywords={Klíčová slova} % Pole 'Keywords'
|
||
%}
|
||
\hypersetup{pdfpagemode=FullScreen} % otevření rovnou v režimu celé obrazovky
|
||
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
|
||
|
||
\usepackage{template/beamer-template} % barvy a rozložení prezentace odpovídající VUT FEKT
|
||
% alternativně lze použít jiná berevná témata, ale bez záruky. Například:
|
||
%\usetheme{Darmstadt} \usecolortheme{default2}
|
||
\logoheader % vytvoření zkráceného loga VUT FEKT v hlavičce slajdu, nechte odkomentované
|
||
|
||
\usepackage{fontawesome5}
|
||
\usepackage{xcolor}
|
||
|
||
\begin{document}
|
||
% v případě zakomentování následujícího se zobrazí v pravém dolním rohu slajdů klikatelné navigační symboly
|
||
\disablenavigationsymbols
|
||
|
||
% titulní snímek, vysazen bez horních, dolních a postranních lišt (volba plain),
|
||
% není tak vysazen ani nadpis snímku
|
||
\maketitle
|
||
|
||
% cSpell:enable
|
||
|
||
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
|
||
% 1. snímek s cíli (zadáním) práce
|
||
\begin{frame}
|
||
% nadpis snímku
|
||
\frametitle{Cíle práce}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Seznámit se s kinematikou SCARA {\color{green}\faIcon{check}}
|
||
\item Provést srovnání kinematik FFF 3D tiskáren {\color{green}\faIcon{check}}
|
||
\item Navrhnout konstrukční řešení SCARA 3D tiskárny {\color{orange}\faIcon{hourglass-half}}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Základna {\color{green}\faIcon{check}}
|
||
\item Skříň se elektronikou {\color{green}\faIcon{check}}
|
||
\item Rameno
|
||
\item Toolhead
|
||
\end{itemize}
|
||
\item Vybrat komponenty pro stavbu 3D tiskárny {\color{orange}\faIcon{hourglass-half}}
|
||
\item Implementovat kinematiku do firmwaru Klipper {\color{orange}\faIcon{hourglass-half}}
|
||
\item Sestavit 3D tiskárnu, zkalibrovat a otestovat ji
|
||
\end{itemize}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
%%%%%%%%%%%%%
|
||
\begin{frame}
|
||
|
||
\frametitle{Motivace}
|
||
|
||
\begin{minipage}[t]{0.49\textwidth}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item V oblasti 3D tisku je SCARA kinematika málo používaná
|
||
\item Chybějící implementace v Klipperu
|
||
\item 3D tiskárny s kinematikou SCARA sice již existují, ale jsou nekompletní
|
||
\item Můj vlastní zájem o 3D tisk a touha po kompletním návrhu vlastní tiskárny
|
||
\end{itemize}
|
||
\end{minipage}
|
||
\begin{minipage}[t]{0.49\textwidth}
|
||
\begin{figure}
|
||
\includegraphics[height=0.6\textheight]{images/1_teoreticka_cast/scara.png}
|
||
\caption{3D tiskárna x-scara}
|
||
\label{fig:x-scara}
|
||
\end{figure}
|
||
\end{minipage}
|
||
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
%%%%%%%%%%%%%
|
||
\begin{frame}
|
||
|
||
\frametitle{FreeCAD}
|
||
|
||
\begin{minipage}[t]{0.49\textwidth}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Open-source parametrický CAD
|
||
\item Umožňuje skriptování a tvorbu maker v Pythonu
|
||
\item Použité pracovní plochy (workbenches)
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Assembly
|
||
\item Part
|
||
\item Part Design
|
||
\item Sketcher
|
||
\end{itemize}
|
||
\end{itemize}
|
||
\end{minipage}
|
||
\begin{minipage}[t]{0.49\textwidth}
|
||
\begin{figure}
|
||
\includegraphics[height=0.6\textheight]{images/obhajoba/freecad-1_1.png}
|
||
\caption{Prostředí programu FreeCAD}
|
||
\label{fig:freecad}
|
||
\end{figure}
|
||
\end{minipage}
|
||
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
%%%%%%%%%%%%%
|
||
\begin{frame}
|
||
|
||
\frametitle{FEKT-SCARA}
|
||
\centering
|
||
|
||
\begin{minipage}[t]{0.45\textwidth}
|
||
\begin{figure}
|
||
\includegraphics[width=0.9\textwidth]{images/obhajoba/Base_Isometric.png}
|
||
\caption{Isometrický pohled}
|
||
\label{fig:frame-display}
|
||
\end{figure}
|
||
\end{minipage}
|
||
\begin{minipage}[t]{0.54\textwidth}
|
||
\begin{figure}
|
||
\includegraphics[width=0.9\textwidth]{images/obhajoba/Base_Display.png}
|
||
\caption{Podrobný pohled displej}
|
||
\label{fig:frame-isometric}
|
||
\end{figure}
|
||
\end{minipage}
|
||
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
%%%%%%%%%%%%%
|
||
\begin{frame}
|
||
|
||
\frametitle{Elektronika}
|
||
\centering
|
||
|
||
\begin{minipage}[t]{0.49\textwidth}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Řídící deska: \textbf{BTT SKR 1.4}
|
||
\item Mikropočítač: \textbf{Raspberry Pi 3b}
|
||
\item Zdroj: \textbf{Mean Well UHP-200-24}
|
||
\item Ventilátory: \textbf{24V 40x40mm}
|
||
% cSpell:ignore Wago
|
||
\item Řadové svorky: \textbf{Wago}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item \textbf{2201-1203} (červená)
|
||
\item \textbf{2201-1205} (černá)
|
||
\item \textbf{2201-1207} (zelenožlutá)
|
||
\item \textbf{2001-402} (můstek)
|
||
\end{itemize}
|
||
\item Kabeláž:
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item \textbf{UL1332 0,25\(\text{mm}^2\)} (FEP)
|
||
\item \textbf{CYA 1,5\(\text{mm}^2\)} (H07V-K)
|
||
\end{itemize}
|
||
\end{itemize}
|
||
\end{minipage}
|
||
\begin{minipage}[t]{0.49\textwidth}
|
||
\begin{figure}
|
||
\includegraphics[width=0.9\textwidth]{images/obhajoba/Base_Electronics.png}
|
||
\caption{Pohled na skříň s elektronikou}
|
||
\label{fig:frame-electronic}
|
||
\end{figure}
|
||
\end{minipage}
|
||
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
%%%%%%%%%%%%%
|
||
\begin{frame}
|
||
|
||
\frametitle{Schéma zapojení}
|
||
\begin{figure}
|
||
\centering
|
||
\includegraphics[height=0.8\textheight]{images/obhajoba/schema_zapojeni.png}
|
||
\caption{Pohled shora}
|
||
\label{fig:frame-top}
|
||
\end{figure}
|
||
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
%%%%%%%%%%%%%
|
||
\begin{frame}
|
||
|
||
\frametitle{Implementace kinematiky do Klipperu}
|
||
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Implementace kinematiky spočívá v implementaci metod v Klippy
|
||
\item Klippy je implementován v jazyce Python
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\begin{columns}[onlytextwidth]
|
||
\begin{column}{0.42\textwidth}
|
||
\begin{alertblock}{Přímá kinematika}
|
||
\scalebox{0.85}{
|
||
$\Phi_S = \Phi_{S_M}$
|
||
}
|
||
|
||
\scalebox{0.85}{
|
||
$\Phi_E = \Phi_{E_M} - \frac{ \Phi_{S_M} } { ECR }$
|
||
}
|
||
|
||
\scalebox{0.85}{
|
||
$x = \sin(\phi_S) \cdot L_1 + \sin(\phi_S + \phi_E) \cdot L_2$
|
||
}
|
||
|
||
\scalebox{0.85}{
|
||
$y = \cos(\phi_S) \cdot L_1 + \cos(\phi_S + \phi_E) \cdot L_2$
|
||
}
|
||
|
||
\scalebox{0.85}{
|
||
$x_{raw} = - x + x_{offset}$
|
||
}
|
||
|
||
\scalebox{0.85}{
|
||
$y_{raw} = y + y_{offset}$
|
||
}
|
||
\end{alertblock}
|
||
\end{column}
|
||
\begin{column}{0.53\textwidth}
|
||
\begin{block}{Inverzní kinematika}
|
||
|
||
\scalebox{0.85}{
|
||
$x = - x_{raw} + x_{offset}$
|
||
}
|
||
|
||
\scalebox{0.85}{
|
||
$y = (y_{raw} - y_{offset})$
|
||
}
|
||
|
||
\scalebox{0.85}{
|
||
$\phi_S = arctan2 \left( x, y \right) - arccos \left( \frac { x^2 + y^2 + L_1^2 - L_2^2 } { 2 \cdot L_1 \cdot \sqrt{x^2 + y^2} } \right)$
|
||
}
|
||
|
||
\scalebox{0.85}{
|
||
$\phi_E = \frac { \phi_S } { ECR } + arccos \left( \frac { x^2 + y^2 + L_1^2 + L_2^2 } { 2 \cdot L_1 \cdot L_2 } \right)$
|
||
}
|
||
\end{block}
|
||
\end{column}
|
||
\end{columns}
|
||
\vspace{10px}
|
||
$ECR = \frac{n_S}{n_E}$ -- Elbow Crosstalk Ratio (poměr zubů řemenic)
|
||
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
|
||
%%%%%%%%%%%%%
|
||
\begin{frame}
|
||
\frametitle{Závěr}
|
||
V rámci semestrální práce jsem:
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item zpracoval teorii,
|
||
\item navrhl díly pro sestavení:
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item základny,
|
||
\item skříně s elektronikou,
|
||
\end{itemize}
|
||
\item a vybral vhodné elektronické komponenty.
|
||
\end{itemize}
|
||
V rámci zpracovávání bakalářské práce budu pracovat na těchto bodech:
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Pokračovat v návrhu 3D tiskárny, zejména:
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item ramene,
|
||
\item tiskové hlavy,
|
||
\end{itemize}
|
||
\item sestavení finálního seznamu materiálu a nákup,
|
||
\item implementace kinematiky SCARA do firmwaru Klipper,
|
||
\item sestavení a konfigurace tiskárny, testování.
|
||
\end{itemize}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
%%%%%%%%%%%%%
|
||
\begin{frame}
|
||
\frametitle{Stěžejní literatura}
|
||
\begin{small}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Kolíbal, Z.: Roboty a robotizované výrobní technologie. Brno: Vysoké učení technické v Brně - nakladatelství VUTIUM, první vydání. vydání, 2016, ISBN 978-80-214-4828-5.
|
||
\item Gao, W.; Zhang, Y.; Ramanujan, D.; aj.: The status, challenges, and future of additive manufacturing in engineering. Computer-Aided Design, ročník 69, 2015: s. 65–89, ISSN 0010-4485, doi: https://doi.org/10.1016/j.cad.2015.04.001. URL https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010448515000469
|
||
\item Kaščak, J.; Kočiško, M.; Vodilka, A.; aj.: Adhesion Testing Device for 3D Printed Objects on Diverse Printing Bed Materials: Design and Evaluation. Applied Sciences, ročník 14, č. 2, 2024, ISSN 2076-3417, doi:10.3390/app14020945. URL https://www.mdpi.com/2076-3417/14/2/945
|
||
\item Klipper 3D: Klipper Code Overview. 2023, [cit. 2025-1-5]. URL https://www.klipper3d.org/Code\_Overview.html
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\end{small}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
% podekovani
|
||
\begin{frame}[c]
|
||
% bez nadpisu snímku
|
||
\frametitle{\mbox{ }}
|
||
\begin{center}
|
||
{\Huge Děkuji za pozornost!}
|
||
\end{center}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
% otázky oponenta
|
||
% \frame{
|
||
% \frametitle{Otázky oponenta}
|
||
% \emph{Jaká je souvislost Vašeho vzorce (1.2) s~ rovnicemi v~integrálním tvaru?}\\[2ex]
|
||
% %
|
||
% Již staří Římané\,\dots
|
||
% }
|
||
|
||
\end{document}
|