Pada masa kini, robot memainkan peranan penting dalam kehidupan manusia. Ia memberikan kemudahan dalam kehidupan kita. Robot digunakan secara meluas dalam pelbagai jenis industri terutamanya dalam industri pembuatan. Ini kerana robot boleh diprogramkan untuk melakukan tugas-tugas tertentu dalam tempoh masa yang panjang dan boleh menghasilkan produk yang berkualiti sepanjang proses pengeluaran. Perkara ini menyebabkan peningkatan dalam hasil pengeluaran dan penurunan dalam pengeluaran produk yang rosak. Konvensional robot dikawal oleh mikrokontroler untuk melaksanakan tugas tertentu dalam industri. Walau bagaimanapun, apabila kawalan digital menjadi semakin kompleks dan memerlukan beberapa proses pada masa yang sama, bukan semua mikrokontroler dapat melaksanakan tugas tersebut. Oleh itu, penggunaan Field Programmable Gate Array (FPGA) dibangunkan dalam projek ini untuk melaksanakan operasi kawalan di lengan robot yang direkakan. Lengan robot yang direkakan mempunyai 3 derajat kebebasan (Degree of Freedom) dan memiliki sebuah penggenggam di hujung lengan. Analog Radio Control (RC) servo motor digunakan sebagai penggerak lengan robot. Lengan robot adalah direka bentuk dan simulasi dengan menggunakan perisian SolidWorks dan perisian MATLAB masing-masing. Beberapa bahagian yang direka bentuk dalam perisian SolidWorks dicetak oleh pencetak UP mini 3D untuk memastikan ketepatan dimensi. Apabila lengan robot telah disempurnakan, pengendali FPGA direka dengan menggunakan perisian Quartus II 13.0. Papan Altera DE2 FPGA digunakan sebagai pengendali lengan robot. Suis, butang, Light Emitting Diode (LED), LED tujuh segmen dan skrin LCD mengintegrasi dengan Altera DE2 FPGA untuk menghasilkan pengendali lengan robot. Lengan robot mampu dikawal untuk aplikasi mengambil dan meletakkan benda dari satu tempat ke tempat yang lain seperti dalam industry pembuatan.
_______________________________________________________________________________________________________
Nowadays, robots play an important role in human lives. It provides convenience and reliable performance to us. Robot is widely used in various industries especially in manufacturing industry. This is because robots can be programmed to perform certain task for a long period of time and producing the same quality product throughout the production process. This resulted to an increase in the production yield with the decrease in the production of defective goods. Conventional robots are controlled by microcontroller to perform certain task in the industry. However, when digital control is getting complex and require several process at the same time, not all microcontroller can provide parallel processing operation. Hence, Field Programmable Gate Array (FPGA) controller is developed in this project to perform control operation on the designed robotic arm. The 3 Degree of Freedom (DOF) robotic arm is designed with a gripper at the end effector. Analog Radio Control (RC) servo motors are used as the actuator of the robotic arm. The robotic arm is designed and simulated by SolidWorks software and MATLAB software respectively. Some of the designed parts in SolidWorks are printed by UP mini 3D printer to ensure precise dimension. Once the robotic arm is assembled, the FPGA controller program is designed by using of Quartus II 13.0 software. Altera DE2 FPGA board is used as the controller for the robotic arm. Dip switch, push button, Light Emitting Diode (LED), seven segment LED display and LCD screen are interfaced with the Altera DE2 FPGA board to create the controller for the designed robotic arm. The robotic arm is able to be controlled and perform pick and place task as in the manufacturing industry.
Development of FPGA controller for robotics / Ho Kar Hwai