Osnove robotike

nositelj predmeta: Doc. dr.sc. Robert Cupec

e-mail: robert.cupec@etfos.hr

tel: 031/224 740

mob: 091/224 6019

Elektrotehnički fakultet Osijek, Zavod za automatiku i procesno računarstvo

Robotski manipulatori

Uvod

KUKA KR6 MOTOMAN DA10 & DA20

primjena robota u automobilskoj industriji (slika preuzeta s: www.robot-welding.com)

Industrijski Roboti

Uvod

Industrijski Roboti

Roboti MOTOMAN poliraju zdjele od nehrđajućeg čelika

Uvod

članak 1

članak 2članak 3

članak 4

članak 5

alat

zglob 1

zglob 2

zglob 3

zglob 5

zglob 4

zglob 6S6

S0

x6z6

y6

z0

x0y0

q1

q2

q3

q4

q5

q6

bazni koordinatni

sustav

Direktna kinematika manipulatora

Problem:

– za zadane kutove qi zglobova odrediti orijentaciju i poziciju alata u odnosu na bazni k.s?

Osnove robotike: sadržaj predmeta

Inverzna kinematika manipulatora

Problem:

– koji kutovi qi zglobova omogućavaju postavljanje alata u zadani položaj u prostoru?

članak 1

članak 2članak 3

članak 4

članak 5

alat

zglob 1

zglob 2

zglob 3

zglob 5

zglob 4

zglob 6S6

S0

x6z6

y6

z0

x0y0

q1

q2

q3

q4

q5

q6

bazni koordinatni

sustav

Osnove robotike: sadržaj predmeta

Dinamika manipulatora

Problem:– Kako će se gibati manipulator pod djelovanjem sila odnosno

momenata i u zglobovima manipulatora (joint actuators)

– dinamički model robotskog manipulatora – polazišna osnova za projektiranje sustava upravljanja

Osnove robotike: sadržaj predmeta

τqhqqNqqD )(),()(

zglob 1

q1

Planiranje putanje

– trajektorija – putanja (krivulja) u prostoru pri čemu je svakoj točki krivulje pridruženo vrijeme u koje se alat robota mora nalaziti u toj točki

Osnove robotike: sadržaj predmeta

A

B

Upravljanje manipulatorom

Pozicijsko upravljanje

– točno slijeđenje putanje

– povratna veza prekosenzora pozicije i brzine

Upravljanje silom dodira

– kada se manipulator slobodno giba u prostoru, primjenjuje se "čisto" pozicijsko upravljanje

– kada manipulator dodiruje površinu nekakvog objekta (ciljna površina), primjenjuje se hibridno upravljanje:

• pozicijsko se upravljanje primjenjuje u nekim smjerovima (npr. za upravljanje položajem manipulatora u ravnini ciljne površine)

• u ostalim smjerovima upravlja silom dodira (npr. u smjeru okomitom na ciljnu površinu)

– povratna veza preko senzora sile

Osnove robotike: sadržaj predmeta

Senzori u robotici

Mjerenje kuta i brzine - enkoder

Osnove robotike: sadržaj predmeta

SCHNEIDER ELECTRIC – Telemecanique Osicoder

Senzori u roboticiMjerenje nagiba i orijentacije u prostoru – akcelerometri + žiroskopi

Osnove robotike: sadržaj predmeta

Senzori u robotici

Mjerenje sile i momenta

Osnove robotike: sadržaj predmeta

Robot SILO 4,

Consejo Superior de Investigaciones Cientificas, Španjolska

Sensor sile/momenta SCHUNK

Senzori u robotici

Mjerenje sile i momenta

Osnove robotike: sadržaj predmeta

Upravljanje robotom pomoću senzora sile,

Adaptive System, SAD

Sensor sile/momenta SCHUNK

Robotski vid

Osnove robotike: sadržaj predmeta

kameraOdređivanje položaja objekta pomoću kamere – - osnova za planiranje putanje

Robotski vid

Osnove robotike: sadržaj predmeta

kamera

radnapovršina

šav

Pozicioniranje vrha alata na temelju slike snimljene kamerom

pravci dobiveni Houghovom transformacijom

Robotski vid

Osnove robotike: sadržaj predmeta

Osnove obrade slike

– filtriranje slike

– detekcija rubova

– detekcija ravnih bridova objekata na slici pomoću Houghove transformacije

– detekcija vrhova objekata na slici