Σχεδιασμός αλγορίθμων λαβής αντικειμένων για την αντιμετώπιση ενός ευρέος φάσματος αβεβαιοτήτων

Μπουτσέλης, Γιώργος; Boutselis, Georgios

dc.contributor.author	Μπουτσέλης, Γιώργος	el
dc.contributor.author	Boutselis, Georgios	en
dc.date.accessioned	2014-11-12T09:13:44Z
dc.date.available	2014-11-12T09:13:44Z
dc.date.issued	2014-11-12
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/39596
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.6259
dc.rights	Default License
dc.subject	Ρομποτική	el
dc.subject	Εφαρμογές θεωρίας ρομποτικής	el
dc.subject	Θεωρία αλληλεπίδρασης αντικειμένων	el
dc.subject	Πειραματική υλοποίηση	el
dc.subject	Χρήση αισθητήρων σε ρομποτική	el
dc.subject	Robotics	en
dc.subject	Robotic grasping	en
dc.subject	Experimental procedure in robotics	en
dc.subject	DLR	en
dc.subject	Tactile sensing	en
dc.title	Σχεδιασμός αλγορίθμων λαβής αντικειμένων για την αντιμετώπιση ενός ευρέος φάσματος αβεβαιοτήτων	el
dc.title	Algorithms for robust grasp planning	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Genetic algorithms	en
heal.classification	Robotics	en
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh92002377
heal.classificationURI	http://skos.um.es/unescothes/C03433
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2014-05-25
heal.abstract	Η ανάπτυξη ανθρωπόμορφων ρομποτικών χεριών αποτελεί ένα επιστημονικό πεδίο για το οποίο έχει παρατηρηθεί έντονο ενδιαφέρον τα τελευταία χρόνια. Αυτή η προσπάθεια στοχεύει στο να δώσει την ικανότητα στα ρομπότ να αλληλεπιδρούν με καθημερινά αντικείμενα και να έχουν υψηλές επιδόσεις σε βιομηχανικές εφαρμογές. Έτσι, ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δωθεί στην ανάπτυξη κατάλληλων αλγορίθμων λαβής. Η πλειοψηφία των αναλυτικών εργασιών λαβής αντικειμένων βασίζεται στην ακριβή γνώση των παραμέτρων τόσο του αντικειμένου όσο και του ρομποτικού χεριού. Επιπλέον, οι περιορισμοί που εισάγονται από την ύπαρξη του ρομποτικού χεριού σπάνια λαμβάνονται υπόψην. Όπως γίνεται κατανοητό, τα παραπάνω ελαττώματα είναι πιθανόν να οδηγήσουν σε ανεπιτυχή αποτελέσματα και πρέπει να αντιμετωπισθούν επιτυχώς. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία, αφού δωθούν οι βασικές έννοιες της θεωρίας λαβής αντικειμένων, αναπτύσσεται μια μεθοδολογία συνολικής αντιμετώπισης του προβλήματος της λαβής αντικειμένων υπό την ύπαρξη αβεβαιοτήτων σε παραμέτρους σχεδιασμού. Συγκεκριμένα, το αποτέλεσμα αυτής της μεθοδολογίας είναι μία αποδεκτή διαμόρφωση αρπαγής που εγγυάται την ευστάθεια της λαβής έστω και αν σφάλματα τοποθέτησης εμφανισθούν. Ακόμη, η συγκεκριμένη διαμόρφωση μεγιστοποιεί την ικανότητα του ρομποτικού χεριού να μετατρέπει ροπές σε δυνάμεις επαφής. Επιπλέον, για να ολοκληρωθεί η διαδικασία αρπαγής προτείνεται μια μεθοδολογία εύρεσης ικανοποιητικών δυνάμεων. Εκτός από την ενασχόληση με την επίτευξη της ευστάθειας της λαβής, εξετάζεται και η περίπτωση που το ρομποτικό χέρι πρέπει να εκτελέσει μια συγκεκριμένη εργασία. Λαμβάνοντας υπόψην την περιγραφή της εργασίας, χρησιμοποιείται η έννοια της «Q distance» για τον καθορισμό μιας διαμόρφωσης, συμβατής με τη ζητούμενη εργασία. Η ορθότητα αυτής της προσέγγισης πιστοποιείται μέσω παραδειγμάτων προσομοίωσης και πειραματικών αποτελεσμάτων, χρησιμοποιώντας το DLR/HIT II (δεκαπέντε βαθμών ελευθερίας), το οποίο βρίσκεται στο τελικό σημείο δράσης του Mitsubishi PA10 (εφτά βαθμών ελευθερίας). Κατά τη διάρκεια της πειραματικής διαδικασίας, ένας αισθητήρας αφής χρησιμοποιείται με στόχο την μείωση του εύρους των αβεβαιοτήτων.	el
heal.abstract	The development of human-like robotic hands has received great attention in the past. This effort aims at allowing robots to interact effectively with everyday objects, as well as perform effciently in industrial applications. Thus, designing appropriate grasp planning algorithms is of utmost importance. The majority of the analytical works on grasping consider both object as well as robot hand parameters to be accurately known and do not take into account the constraints imposed by the robotic hand. Obviously, the aforementioned drawbacks may lead to unsuccessful results in real applications and must be tackled properly. In this thesis, the basics of grasp analysis are presented and a complete methodology is proposed that handles the grasping problem under a wide range of uncertainties. Specifically, an acceptable posture is derived that provides robustness against positioning inaccuracies and maximizes the ability of the robot hand to exert forces on the object. In addition, in order to secure the grasp stability and lift the object properly, su cient contact forces are determined. Apart from focusing on deriving a stable grasp, task speci city is also addressed. More specifically, given a description of the task to be executed, the concept of Q distance is introduced in a novel way to determine an efficient grasp with a task compatible hand posture (i.e., configuration and contact points). The efficiency of this approach is validated through simulated examples and extensive experimental paradigms using a 15 DoF DLR/HIT II robotic hand attached at the end effector of a 7 DoF Mitsubishi PA10 robotic manipulator. During the experimental phase, an appropriate tactile sensor setup, mounted on the robot hand, is utilized in order to reduce the magnitude of uncertainty regarding the grasping parameters.	en
heal.advisorName	Κυριακόπουλος, Κώστας	el
heal.committeeMemberName	Αντωνιάδης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	103 σ.
heal.fullTextAvailability	true