{"id":25199,"date":"2025-10-01T19:23:47","date_gmt":"2025-10-01T17:23:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.astor.com.pl\/poradnikautomatyka\/?p=25199"},"modified":"2025-10-02T10:02:56","modified_gmt":"2025-10-02T08:02:56","slug":"stanowisko-do-grawerowania-laserowego-z-wykorzystaniem-robota-edukacyjnego-astorino","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.astor.com.pl\/poradnikautomatyka\/stanowisko-do-grawerowania-laserowego-z-wykorzystaniem-robota-edukacyjnego-astorino\/","title":{"rendered":"Stanowisko do grawerowania laserowego z wykorzystaniem robota edukacyjnego Astorino"},"content":{"rendered":"\n
<\/div>\n\n\n\n

Przedstawiamy projekt opracowany przez student\u00f3w w ramach Ko\u0142a Naukowego Robotyka Automatyka Informatyka (KN RAI) w Instytucie Automatyki i Robotyki na Politechnice Pozna\u0144skiej.<\/p>\n\n\n\n

Projekt zrealizowali studenci Politechniki Pozna\u0144skiej: Jakub Sadurski<\/strong>, Wiktor Stachowski<\/strong>, Daniel Stasiak<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Opiekunem projektu by\u0142 dr in\u017c. Pawe\u0142 Szulczy\u0144ski<\/strong>, adiunkt Zak\u0142adu Sterowania i Robotyki (Z1).<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Plan realizacji projektu<\/h2>\n\n\n
\n
\"\"
(kliknij, aby powi\u0119kszy\u0107)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Plan stanowiska<\/h2>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

1. Komputer PC wysy\u0142a komendy ruchu czasu rzeczywistego RTC, zawieraj\u0105ce po\u0142o\u017cenie nast\u0119pnego punktu, pozycje narz\u0119dzia, czas na wykonanie danego ruchu oraz sygna\u0142 steruj\u0105cy laserem.<\/p>\n\n\n\n

2. Astorino zwraca informacje o zako\u0144czeniu danego ruchu \u2013 funkcja blokuj\u0105ca.<\/p>\n\n\n\n

3. Arduino Nano przelicza sygna\u0142y I\/O z Astorino na wype\u0142nienie PWM dla lasera.<\/p>\n\n\n\n

4. Laser NEJE reguluje moc na podstawie sygna\u0142u PWM z Arduino.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Zastosowane mocowania<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

1. Holder Arduino.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

2. Holder sterownika lasera.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

3. Przej\u015bci\u00f3wka robot \u2013 laser.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Rzeczywisty wygl\u0105d stanowiska<\/h2>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n
\n
\"\"
(kliknij, aby powi\u0119kszy\u0107)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Algorytm programu<\/h2>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n
\n
\"\"
(kliknij, aby powi\u0119kszy\u0107)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Wygl\u0105d aplikacji<\/h2>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Przetwarzanie obrazu \u2013 program w j\u0119zyku Python<\/h2>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n
\n
\"\"
(kliknij, aby powi\u0119kszy\u0107)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Kod przetwarzania obrazu<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
# --- Parametry ---\nimg_path = sys.argv[1]\ntarget_width = 2000 # px\ntarget_height = 2000 # px\nscale = 200.0 \/ 2000.0   # skalowanie (mm\/px)\n\nstep_contour_mm = 0.1   # odst\u0119p punkt\u00f3w wewn\u0105trz konturu (mm)\nstep_between_mm = 0.2  # odst\u0119p punkt\u00f3w mi\u0119dzy konturami (mm)\n\n# --- Wczytanie i przygotowanie obrazu ---\nimg_og = cv2.imread(img_path)\nimg = cv2.resize(img_og, (target_width, target_height))\nimg_gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)\n_, thresh = cv2.threshold(img_gray, 192, 255, cv2.THRESH_BINARY)\nthresh_invert = cv2.bitwise_not(thresh)\n\ncontours, hierarchy = cv2.findContours(thresh_invert, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_NONE)<\/code><\/pre>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
Generowanie trajektorii \u2013 program w j\u0119zyku Python<\/h2>\n\n\n\n
Przyk\u0142adowe wygenerowane \u015bcie\u017cki robota<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n
<\/div>\n\n\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
Fragment kodu Python odpowiedzialnego za trajektori\u0119<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
path = []\nprev_last_point = None\n\nfor contour in contours:\n    # Skalowanie konturu do mm\n    contour_mm = contour.reshape(-1, 2).astype(float)\n    contour_mm[:, 0] *= scale  # x\n    contour_mm[:, 1] *= -scale  # y odwr\u00f3cone\n\n    # Interpolacja punkt\u00f3w\n    resampled_contour = resample_path(contour_mm, step_contour_mm)\n\n    # Punkty mi\u0119dzy konturami\n    if prev_last_point is not None:\n        move_between = resample_path([prev_last_point, resampled_contour[0]], step_between_mm)\n        for pt in move_between:\n            path.append([round(pt[0], 1), round(pt[1], 1), 2])  # 2 = mi\u0119dzy konturami\n\n    # Punkty wewn\u0105trz konturu\n    for pt in resampled_contour:\n        path.append([round(pt[0], 1), round(pt[1], 1), 1])  # 1 = kontur\n\n    prev_last_point = resampled_contour[-1]\n\n# Dodanie tag\u00f3w aktywacji\/deaktywacji lasera\nfix_tags(path)\n\nprint(f\"Liczba punkt\u00f3w w \u015bcie\u017cce: {len(path)}\")<\/code><\/pre>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
Interpolacja punkt\u00f3w<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
def resample_path(points, step):\n    \"\"\"\n    Interpoluje punkty na \u015bcie\u017cce tak, aby odst\u0119py mi\u0119dzy nimi by\u0142y r\u00f3wne 'step' [mm].\n\n    points: lista punkt\u00f3w (x, y) [mm]\n    step: krok mi\u0119dzy punktami [mm]\n    return: lista punkt\u00f3w (x, y) w odst\u0119pach step [mm]\n    \"\"\"\n    points = np.array(points)\n    resampled = [points[0]]\n    acc_dist = 0.0\n\n    for i in range(1, len(points)):\n        p0 = points[i - 1]\n        p1 = points[i]\n        segment_vec = p1 - p0\n        segment_len = np.linalg.norm(segment_vec)\n\n        while acc_dist + segment_len >= step and segment_len > 1e-12:\n            ratio = (step - acc_dist) \/ segment_len\n            new_point = p0 + ratio * segment_vec\n            resampled.append(new_point)\n            p0 = new_point\n            segment_vec = p1 - p0\n            segment_len = np.linalg.norm(segment_vec)\n            acc_dist = 0.0\n\n        acc_dist += segment_len\n\n    # Dodaj ostatni punkt (koniec konturu)\n    if not np.allclose(resampled[-1], points[-1]):\n        resampled.append(points[-1])\n    return np.array(resampled)<\/code><\/pre>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
Realizacja trajektorii na robocie \u2013 program w j\u0119zyku C#<\/h2>\n\n\n\n
P\u0119tla realizuj\u0105ca trajektori\u0119<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
\/\/ P\u0119tla trajektorii\nfor (int i = 1; i < points.Count; i++)\n{\n\tif (token.IsCancellationRequested)\n\t\tthrow new OperationCanceledException(\"U\u017cytkownik przerwa\u0142 trajektori\u0119.\");\n\tvar pt = points[i];\n\tdouble[] target = { pt.x + x_offset, pt.y + y_offset, tool_height, orientation[0], orientation[1], orientation[2] };\n\tr.RTC_move(0x01, 10, target); \/\/ Nowy punkt wczytywany co 10ms\n\t\t\t\t\t\t\t\t  \n\tif (pt.tag == 3)\n\t{\n\t\tr.setOutput(5, 1);\n\t\tInvoke(() => listBox1.Items.Add(\"Laser ON\"));\n\t}\n\tif (pt.tag == 4)\n\t{\n\t\tr.setOutput(5, -1);  \n\t\tInvoke(() => listBox1.Items.Add(\"Laser OFF\"));\n\t}\n\tInvoke(() =>\n\t{\n\t\tlistBox1.Items.Add($\"{i}. X: {pt.x:F1}, Y: {pt.y:F1}, tag: {pt.tag}\");\n\t\tlistBox1.SelectedIndex = listBox1.Items.Count - 1; \/\/ autoscroll\n\t\tlistBox1.ClearSelected();\n\t});\n}\nInvoke(() => MessageBox.Show(\"Trajektoria zako\u0144czona.\"));<\/code><\/pre>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
Prezentacja dzia\u0142ania stanowiska<\/h2>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n