Σχεδίαση και ανάπτυξη συστήματος ρομποτικού βραχίονα για εφαρμογές συναρμολόγησης

Καπερώνης, Ορφέας

Design and development of a robotic arm system for pick and place applications

Διπλωματική εργασία

Author

Καπερώνης, Ορφέας

Date

2022-10-11

Advisor

Kandris, Dionisis

Διπλωματική εργασία (3.224Mb)

Παρουσίαση Διπλωματικής (93.95Mb)

Keywords

Λειτουργικά συστήματα ; Έξυπνοι σερβοκινητήρες ; Ανθρωποµορφικός βραχίονας ; Αρπάγη ; ROS ; Ρομποτικός βραχίονας

Abstract

Τα αυτόνομα ρομποτικά συστήματα διαδραματίζουν όλο και πιο σημαντικό ρόλο, ιδίως στη βιομηχανία. Ωστόσο, ορισμένες εργασίες είναι πολύ περίπλοκες για να αυτοματοποιηθούν και απαιτούν ανθρώπινη παρουσία για τον έλεγχο του ρομπότ, κάτι που ονομάζεται τηλεχειρισμός. Στην περίπτωση αυτή, τα ρομπότ μπορούν να ελέγχονται απευθείας ή με την βοήθεια του χειριστή έχοντας παράλληλα ένα ορισμένο επίπεδο αυτονομίας. Ο τηλεχειρισμός μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να διδάξει τα ρομπότ πιο φυσικές κινήσεις με μάθηση μέσω της επίδειξης. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία παρουσιάζεται το σύνολο των διαδικασιών που έλαβαν χώρα για τη σχεδίαση και κατασκευή ενός ρομποτικού βραχίονα έξι βαθμών ελευθερίας, και την ανάπτυξη μιας διεπαφής τηλεχειρισμού του βραχίονα η οποία βασίζεται στο λειτουργικό σύστημα ρομπότ ROS. Η διεπαφή δεν είναι συγκεκριμένη όσον αφορά τη συσκευή εισόδου και τον βραχίονα, αρκεί το λογισμικό να υποστηρίζει το ROS. Ο χρήστης μπορεί να ελέγχει απευθείας το τελικό στοιχείο δράσης του ρομπότ στον καρτεσιανό χώρο.

Abstract

Αutonomous robotic systems play an increasingly important role, especially in industry. However, some tasks are too complex to be automated and require human presence to control the robot, something called remote control. In this case, robots can be controlled directly or with the help of the operator while having a certain level of autonomy. Remote control can also be used to teach robots more natural movements by learning through demonstration. This thesis presents the set of procedures that took place to design and build a six-degree-of-freedom robotic arm, and develop a remote-control interface of the arm based on the ROS robot operating system. The interface is not input device and arm specific, as long as the hardware supports ROS. The user can directly control the end effector of the robot in cartesian space.