V-rep 在 Delta 3D 印表機
虚實整合模擬上的應用

組員

40323218 李冠興

40323230 張    元

40323231 張立昇

40323250 詹偉志

指導老師

嚴家銘 教授

李武鉦 教授

摘要

研究動機

一開始我們透過 Solvespace 研究八連桿機構，並利用 3D Printer 印製零件組裝，但是在印製的過程時常出現問題，導致花費許多時間和材料。

經過討論想到如果有一套能夠模擬 3D 列印的軟體，先經過這套軟體的模擬可以降低錯誤的發生率，也可以提升印製的品質。

印表機實體

校正機台

虛擬控制

V-rep - 準備流程

V-rep - 導入STL檔

V-rep - 加入旋轉軸

V-rep - 排序完成後

V-rep - 設定網格

V-rep - 機構模擬

八連桿機構能在 V-rep 內做模擬，在未來若朝向 仿生機構 研究，使用此軟體是不錯的選擇。

八連桿模擬 與 實際應用

V-rep - Printer校正

虛擬的 Printer 和實體同樣需要校正，補正參數設定於控制程式內部。

V-rep - 內部 Scripts 控制

V-rep 可透過內部 Scripts 編寫控制指令，但為了達到模擬列印的功能，需要與其他裝置或介面通訊。

控制範例 1 - 可變電阻控制噴頭位置

透過三個可變電阻的電阻值變化，控制 V-rep 內 Printer 噴頭的座標位置 。

可變電阻控制噴頭位置 範例影片

控制範例 2 - 六軸感測器控制噴頭位置

這個控制採用 MPU6050 六軸加速度感測器，透過和前範例相同的方式，經由感測器的產生數值變化後，將數值傳送到 V-rep 內部，轉換成噴頭欲移動之座標點。

六軸感測器控制噴頭位置 範例影片

V-rep - 模擬列印流程

V-rep - G-Code

補正參數已設置於Pyquino內，不同的機型須配置相對應的補正值。

V-rep - Particles

當噴頭經由 G-Code 得到路徑後，粒子會隨著噴頭的位置改變而產生。

V-rep 列印成果影片

結論

當自己設計的機構能使用自己寫的程式來驗證，並能透過虛擬列印零件、組立完成加以模擬，完全不用消耗任何實體資源，能夠替我們省下許多修正錯誤的時間。

若在未來能夠透過 Pyslvs 設計出最佳的連桿尺寸，並搭配模擬列印及組裝之後的運動模擬，最後再利用 Printer 列印出來，就可以離最佳化設計更進一步發展。

套件開發

Planar Linkages Simulation
Dimensional Synthesis

與 Solvespace 比對

平面連桿模擬

尺寸合成

轉入 V-rep

倉儲

https://github.com/KmolYuan/Pyslvs-PyQt5