在二维平面上精确移动对象的方法

这是我上一个问题的对立面/互补点，前一个问题涉及测量对象在短时间内被某人移动/绘制时的精确位置。假设我使用@Rocketmagnet建议的方法之一（可能使用线性编码器），接下来：

假设我已经跟踪/记录了XY位置数据，因为有人在某个物体在二维平面上任意移动某个图案的情况：

目标：现在，我希望对象复制相同的记录的移动模式，即，我希望对象在相同的XY位置上移动-但这次是自动化的。

换句话说，我希望系统从记录的（X1，Y1）到（X2，Y2）到（X3，Y3）搬运/移动对象，依此类推。同样，完全约束到2D平面/曲面，如下所示：

限制条件：

• 我想要物体的受控/精确运动，且误差不超过0.5mm。
• 对象移动的点的范围将跨越30cm X 30cm正方形。
• 点之间的确切持续时间/路径并不重要-因为我将拥有一个人口稠密的点集（因此它已经非常接近连续运动了）。

我考虑过的一种潜在解决方案（我认为这是一种易于实现的解决方案）是使用放置在边缘但以某种方式连接到对象的电动机。但是我不确定如何以允许同时具有2个自由度的方式连接它们，此外，我不确定如何/是否有可能使用电动机获得所需的运动精度。

所以我的问题是：对于这种精确控制的二维运动，我可以尝试哪些潜在方法？目前，我的设置几乎没有物理上的限制，因此，我乐于尝试任何复杂程度的（合理的）实现！

一个好消息是：由于我将有一个精确的测量/跟踪系统（来自上一个问题），因此可以在运动过程中集成反馈/校准，我想这对于确保0.5必不可少。毫米最大误差。

编辑：如果确切的应用感兴趣，那么：该系统是我尝试简化的电子艺术动作复制演示，即记录一个人的动作，然后在一段时间后或在一个复制的系统上复制它附近。最初，我尝试使用形状记忆合金（特别是镍钛合金），但要记录多点形状的3D运动并不容易（由此而来的FAR！），因此我简化了跨2个“单点”对象的过程。 -D飞机。

您最好将测量和复制合并到一个系统中。让我从您对问题的先前回答开始：想法4

您已经设置了直线轴承和编码器来测量物体的运动。现在，您需要做的就是致动那些轴承。通常，如果您要建造类似CNC铣床的设备，并且想启动线性运动，则可以使用滚珠丝杠和步进电机。

这些问题是它们不能向后驱动，因此您将无法自己移动对象。两种选择：

1. 添加力传感器（使用应变仪）。现在，系统可以检测到您在推动物体，它会驱动电机，使人产生幻觉：根本没有电机。如果小心操作并且电动机速度足够快，这将非常有效。这称为主动遵从。
2. 使用直线电机。这些在不加电时完全可以反向驱动。

好消息是，如果您负担得起的话，可以从Aerotech或Baldor Motion等公司购买完整的线性电动机运动系统。或者，您可以要求一家小型机器人工程公司为您构建整个系统。同样，这些系统非常准确。它们通常用于精度要求为0.01mm甚至0.001mm的场合（但是您确实需要一个温度受控的环境）。

根据您的编辑，我认为涉及线性电动机的解决方案有些过高。您的应用只是简单地复制人的绘画的艺术演示。尽管这需要具有良好的控制和分辨率才能进行如实的复制，但实际上并不需要您最初指定的精度。

首先，我们应该清除一些经常被误解的术语：准确性，分辨率和可重复性。我建议阅读Wikipedia文章Accuracy and precision。

您需要的是测量部分的高分辨率，大概为0.1mm。同样，您可能需要相当好的重复性，比如说0.1mm。但是，您实际上并不需要很高的准确性。例如，如果复制品总是与原始复制品相同，但向左偏移3mm，那么我相信您会感到高兴。同样，如果复制率太大0.5％，该怎么办？那真的是个问题吗？

对于测量阶段，我建议使用琴弦电位器。它们很容易设置。

在复制阶段，您要制作的是绘图仪。

这些使自己变得不难，人们一直在制造它们。例如，查看Contraptor绘图仪。或网络上的许多其他示例。

我记得看到过这最聪明的解决方案之一：“ I” =惰轮“ D” =从动＃3,4幻灯片上连接了深灰色平台＃3,4幻灯片上连接了浅灰色平台＃1,2，锚定了深灰色平台

电缆是一条细线，缠绕在惰轮和皮带轮上，为“ H”形

电缆固定在浅灰色平台上（如箭头所示）

如果从动皮带轮以相同的速度沿相反的方向（CW和CCW）驱动。更大的平台可在页面上上下移动。

如果从动皮带轮以相同的方向运行（均为CCW），则较小的平台在页面的左，右大平台的顶部运行。

改变从动皮带轮的速度和方向意味着您可以沿任意方向平移。

在“ D”皮带轮上使用步进电机。

实现2D绘图仪的另一种方法是：

它被用来在“ 注意”上绘制一些大图节上。

如您所见，它与使用串式电位计的2D测量非常相似，只是用电动机代替了电位计。