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7/29/2019 Creating Robots

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C r e a t i n g R o b o t M o d e l s f o r M P K - A R o u g h G u i d e

S a g a r B e h e r e

b e h e r e @ k t h . s e

A u g u s t 2 , 2 0 0 9

A b s t r a c t

T h i s d o c u m e n t s u m m a r i z e s t h e s t e p s I t o o k t o c r e a t e a r o b o t m o d e l f o r t h e 6 D O F K U K A K R 5 S i x x R 8 5 0

r o b o t i c a r m .

1 I n t r o d u c t i o n

R o b o t m o d e l s f o r u s e w i t h t h e M P K l i b r a r y n e e d t o h a v e a c o l l i s i o n m o d e l i n O p e n I n v e n t o r ' s . i v l e f o r m a t .

T h e s e c o l l i s i o n m o d e l s a r e b a s i c a l l y . i v m o d e l s o f i n d i v i d u a l r o b o t l i n k s . T h e r o b o t d e n i t i o n ( . r o b ) l e c o n t a i n s

p a r a m e t e r s n e e d e d t o a s s e m b l e t h e l i n k m o d e l s i n t o t h e e n t i r e r o b o t a r m . T h e p r o c e s s o f g e n e r a t i n g a s u i t a b l e l i n k

m o d e l i n . i v f o r m a t a n d n d i n g t h e a s s e m b l y p a r a m e t e r s i s n o t i m m e d i a t e l y o b v i o u s . T h i s d o c u m e n t d e s c r i b e s

t h e s t e p s I h a d t o t a k e t o b u i l d a . r o b l e f o r m y r o b o t i c a r m .

2 Q u i c k s t a r t

1 . G e n e r a t e C A D m o d e l o f i n d i v i d u a l l i n k s

2 . O p e n e a c h m o d e l i n b l e n d e r 3 d . S a v e i t i n b l e n d e r f o r m a t .

3 . S h i f t o r i g i n o f g l o b a l c o o r d i n a t e s y s t e m o f e a c h l i n k t o t h e p o i n t a b o u t w h i c h t h e l i n k r o t a t e s

4 . E x p o r t m o d e l o b t a i n e d i n s t e p 3 t o . i v f o r m a t

5 . U s e b l e n d e r t o c a l c u l a t e o s e t s o f c o o r d i n a t e s y s t e m o r i g i n o f e a c h l i n k f r o m c o o r d i n a t e s y s t e m o r i g i n o f

p r e v i o u s l i n k .

3 D e t a i l e d d e s c r i p t i o n

1 . D o w n l o a d a C A D m o d e l o f t h e r o b o t f r o m K U K A w e b s i t e i n . S T L f o r m a t

2 . I m p o r t t h e m o d e l i n t o b l e n d e r ( h t t p : / / w w w . b l e n d e r . o r g ) . I u s e d v e r s i o n 2 . 4 8 a

3 . G o t o e d i t m o d e , s e l e c t a l l v e r t i c e s ( ' A ' k e y ) , s e t t h e l i m i t t o 0 a n d r e m o v e d o u b l e s . T h i s s t e p m a k e s i t

e a s i e r t o s e l e c t p a r t s o f t h e m o d e l w h i c h n e e d t o b e d e l e t e d l a t e r . A l s o , i t c o u l d l e a d t o a s m a l l e r . i v f o r m a t

r e p r e s e n a t i o n ( l e s s v e r t i c e s )

4 . N o w , w e n e e d m o d e l s f o r t h e i n d i v i d u a l l i n k s . D e c i d e w h i c h l i n k i s n e e d e d a n d t h e d e l e t e a l l o t h e r p a r t s o f

t h e m o d e l . S a v e t h e l e a s a . b l e n d l e . N e x t , e x p o r t i t t o t h e . i v f o r m a t . V i e w t h e r e s u l t i n g . i v l e w i t h t h e

i v v i e w p r o g r a m .

5 . R e p e a t s t e p 4 u n t i l y o u h a v e . b l e n d a n d . i v l e s f o r a l l l i n k s .

6 . I f y o u f o l l o w e d e x a c t l y t h e s a m e s t e p s w h i l e g e n e r a t i n g t h e l i n k m o d e l s f o r a l l l i n k s , t h e r e s u l t i n g . i v l e m o d e l s

w i l l b e t o s c a l e a n d t h e i n d i v i d u a l l i n k m o d e l s w i l l b e p o s i t i o n e d a t t h e r i g h t p l a c e s . T h i s m e a n s t h a t i f y o u

c o l l e c t t o g e t h e r a l l t h e . i v l i n k m o d e l s i n a s i n g l e . i v l e ( s e e b o x t o s e e h o w ) , y o u ' l l s e e t h e e n t i r e r o b o t a r m

w i t h a l l t h e l i n k s i n t h e i r r i g h t p l a c e s .

1


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# I n v e n t o r V 2 . 1 a s c i i

# r o b o t m o d e l

S e p a r a t o r

{

F i l e { n a m e " k u k a _ 0 . i v " }

F i l e { n a m e " k u k a _ 1 . i v " }

F i l e { n a m e " k u k a _ 2 . i v " }

F i l e { n a m e " k u k a _ 3 . i v " }

F i l e { n a m e " k u k a _ 4 . i v " }

F i l e { n a m e " k u k a _ 5 . i v " }

F i l e { n a m e " k u k a _ 6 . i v " }

}

7 . N e x t , w e n e e d t o m e s s w i t h t h e l i n k m o d e l s i n o r d e r t o p o s i t i o n t h e l o c a l c o o r d i n a t e s y s t e m ( i n t h e e x p o r t e d

. i v l e s ) a t t h e r i g h t p o i n t a n d o r i e n t a t i o n . T h i s i s i m p o r t a n t b e c a u s e i n t h e r o b o t d e n i t i o n l e s , t h e j o i n t

r o t a t i o n s a r e s p e c i e d a r o u n d t h e a x e s o f t h e l o c a l c o o r d i n a t e s y s t e m . U n l e s s t h e l o c a l c o o r d i n a t e s y s t e m i s

i n t h e r i g h t p l a c e i n e a c h l i n k m o d e l , y o u r r o b o t l i n k s w i l l g o a l l o v e r t h e p l a c e w h e n y o u u s e t h e . r o b l e i n

M P K

8 . T h e l o c a l c o o r d i n a t e s y s t e m i n t h e e x p o r t e d . i v l e m a t c h e s t h e g l o b a l c o o r d i n a t e s y s t e m i n b l e n d e r . T h u s ,

y o u n e e d t o m o v e t h e g l o b a l c o o r d i n a t e s y s t e m t o t h a t p o i n t o n a l i n k , a b o u t w h i c h t h e l i n k r o t a t e s , w h e n

c o n n e c t e d t o t h e p r e v i o u s l i n k . S e e g u r e 1 t o s e e w h e r e I h a d t o p o s i t i o n t h e g l o b a l c o o r d i n a t e s y s t e m f o r

e a c h l i n k o f m y r o b o t . O n c e y o u h a v e s h i f t e d t h e g l o b a l c o o r d i n a t e s y s t e m t o t h e r i g h t p l a c e , s a v e t h e . b l e n d

m o d e l a n d e x p o r t i t t o . i v f o r m a t a g a i n .

9 . N o w , i f y o u u s e t h e c o d e g i v e n i n t h e b o x a b o v e t o c o l l e c t t h e l i n k s t o g e t h e r i n t o a r o b o t m o d e l , i t s n o t g o i n g

t o w o r k . T h i s i s b e c a u s e i n v e n t o r w i l l p l a c e a l l t h e l i n k s s u c h t h a t t h e o r i g i n s o f t h e i r l o c a l c o o r d i n a t e s y s t e m

c o i n c i d e . Y o u n e e d t o s p e c i f y t h e o s e t o f t h e o r i g i n o f t h e c o o r d i n a t e s y s t e m o f e a c h l i n k , f r o m t h e o r i g i n o f

t h e c o o r d i n a t e s y s t e m o f t h e p r e v i o u s l i n k . F o r e x a m p l e , l e t s s a y w e n e e d t o n d t h e o s e t o f l i n k 3 w . r . t l i n k

2 . T o d o t h i s , o p e n t h e . b l e n d m o d e l o f l i n k 2 . Z o o m i n t o t h e p o i n t o n t h e l i n k , w h e r e l i n k 3 ' s c o o r d i n a t e

s y s t e m o r i g i n w i l l t o u c h , w h e n i t i s p r o p e r l y a s s e m b l e d . G e t t h e c o o r d i n a t e s o f t h i s p o i n t . T h e s e w i l l b e t h e

o s e t o f l i n k 3 w . r . t l i n k 2 . N o t e t h i s d a t a c a r e f u l l y . Y o u ' l l n e e d i t t o b u i l d t h e . r o b l e .

1 0 . R e p e a t t h e s t e p s o f p o i n t 9 t i l l y o u k n o w t h e o s e t o f e a c h l i n k w . r . t i t s p r e v i o u s l i n k .

1 1 . W i t h t h e d a t a f r o m p o i n t 1 0 a n d t h e . i v m o d e l s f r o m p o i n t 8 y o u c a n n o w a s s e m b l e t h e c o o r d i n a t e s y s t e m

s h i f t e d . i v m o d e l s i n t o a c o m p l e t e r o b o t m o d e l . T h e s a m e d a t a i s u s e d t o c r e a t e a . r o b l e . S e e l e s r o b o t . i v

a n d k u k a . r o b f o r t h e r o b o t m o d e l a n d . r o b l e f o r m y r o b o t .

4 A p p e n d i x : C o o r d i n a t e s y s t e m v i s u a l i z a t i o n

I t i s o f t e n u s e f u l t o i n s e r t 3 a r r o w s ( t h e X - , Y - a n d Z - a x e s ) t o d e p i c t t h e c o o r d i n a t e s y s t e m i n y o u r . i v m o d e l . U s e

t h e c o d e b e l o w i n y o u r . i v l e t o g e t a n i d e a o f w h e r e t h e o r i g i n l i e s a n d h o w t h e c o o r d i n a t e s y s t e m i s o r i e n t e d .

2


3/4

F i g u r e 1 : L i n k m o d e l s

F i g u r e 2 : T h e a s s e m b l e d r o b o t

3


4/4

# C o o r d i n a t e s y s t e m v i s u a l i z a t i o n

S e p a r a t o r

{

# Y - a x i s

S e p a r a t o r

{

B a s e C o l o r { r g b 0 1 0 }

R o t a t i o n { r o t a t i o n 0 0 0 - 1 . 5 7 0 7 }

C y l i n d e r {

p a r t s A L L # S F B i t M a s k

r a d i u s 1 # S F F l o a t

h e i g h t 2 0 0 # S F F l o a t

}

T r a n s l a t i o n { t r a n s l a t i o n 0 1 0 0 0 }

C o n e {

b o t t o m R a d i u s 4

h e i g h t 8

}

}

# X - a x i s

S e p a r a t o r

{

B a s e C o l o r { r g b 1 0 0 }

R o t a t i o n { r o t a t i o n 0 0 - 1 1 . 5 7 0 7 }

C y l i n d e r {



h e i g h t 2 0 0 # S F F l o a t

}


C o n e {


h e i g h t 8

}

}

# Z - a x i s

S e p a r a t o r

{

B a s e C o l o r { r g b 0 0 1 }

R o t a t i o n { r o t a t i o n 1 0 0 1 . 5 7 0 7 }

C y l i n d e r {



h e i g h t 2 0 0 # S F F l o a t

}


C o n e {


h e i g h t 8

}

}

}

4

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