Οργάνωση λογισμικού ρομποτικού ψαριού στο ROS και ανάπτυξη 3ου άξονα για το φορείο ρυμούλκησής του

Χατζηζαχαρίας, Σπύρος; Chatzizacharias, Spyros

dc.contributor.author	Χατζηζαχαρίας, Σπύρος	el
dc.contributor.author	Chatzizacharias, Spyros	en
dc.date.accessioned	2019-05-21T08:21:13Z
dc.date.available	2019-05-21T08:21:13Z
dc.date.issued	2019-05-21
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48794
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16596
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Μηχανοτρονική	el
dc.subject	Συστήματα αυτομάτου ελέγχου	el
dc.subject	Έλεγχος ανοικτού βρόχου	el
dc.subject	Σειριακή επικοινωνία	el
dc.subject	Λειτουργικό σύστημα ROS	el
dc.subject	Μηχανολογικός σχεδιασμός	el
dc.subject	Mechatronics	en
dc.subject	Automatic control systems	en
dc.subject	Open-loop control	en
dc.subject	Serial communication	en
dc.subject	Robot operating system (ROS)	en
dc.subject	Mechanical design	en
dc.title	Οργάνωση λογισμικού ρομποτικού ψαριού στο ROS και ανάπτυξη 3ου άξονα για το φορείο ρυμούλκησής του	el
dc.title	Organization of a robotic-fish software in ROS and development of a third axis for its towing carriage	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ρομποτική	el
heal.classification	Μηχανοτρονική	el
heal.classification	Προγραμματισμός υπολογιστών	el
heal.classification	Μηχανολογικός σχεδιασμός	el
heal.classification	Robotics	en
heal.classification	Mechatronics	en
heal.classification	Computer programming	en
heal.classification	Συστήματα αυτομάτου ελέγχου	el
heal.classification	Mechanical design	en
heal.classification	Control systems	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-02-22
heal.abstract	Τα ρομποτικά συστήματα αποτελούνται από πολλά επιμέρους υποσυστήματα. Για την πιο αποδοτική όμως λειτουργία των ρομπότ αυτών, είναι χρήσιμη η ύπαρξη μίας κεντρικής μονάδας ελέγχου, η οποία θα ενσωματώνει όλα τα επιμέρους υποσυστήματα του ρομπότ σε ένα ενιαίο σύστημα (κεντρικός ηλεκτρονικός υπολογιστής). Η υλοποίηση της κεντρικής μονάδας ελέγχου αυτής, καθιστά ευκολότερο τον συγχρονισμό των λειτουργιών του ρομπότ και βελτιώνει την ολοκληρωμένη επίβλεψη σε πραγματικό χρόνο από τον χειριστή. Επιπρόσθετα, επιταχύνει τη διαδικασία διάγνωσης σφαλμάτων μέσω της χρήσης αισθητήρων ανατροφοδότησης (feedback). Η διπλωματική αυτή εργασία πραγματεύεται αρχικά την ενσωμάτωση του συστήματος ελέγχου θέσης ανοικτού βρόχου μικρού μεγέθους βιομιμητικού ρομποτικού ψαριού, σε έναν κεντρικό ηλεκτρονικό υπολογιστή με εγκατεστημένο λειτουργικό σύστημα ROS (Robot Operating System). Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής αυτός, είναι υπεύθυνος για την αποστολή της απαραίτητης πληροφορίας στον μικροεπεξεργαστή του ρομποτικού ψαριού, ώστε αυτό να ακολουθεί επιθυμητή επίπεδη τροχιά. Το σύστημα προϋποθέτει δυνατότητα λήψης δεδομένων από περιφερειακή σειριακή συσκευή, που θα διευκολύνει την μελλοντική υλοποίηση ελέγχου κλειστού βρόχου με ανατροφοδότηση από κάμερα. Η υλοποίηση του συστήματος αυτού πραγματοποιήθηκε με τη χρήση ανοικτού λογισμικού που αναπτύχθηκε στο Εργαστήριο Αυτομάτου Ελέγχου. Η επικοινωνία του κεντρικού συστήματος ελέγχου με τα περιφερειακά συστήματα λήψης και αποστολής δεδομένων πραγματοποιήθηκε με το σειριακό πρωτόκολλο επικοινωνίας RS-232 και με τη χρήση χαμηλού κόστους ενσωματωμένου υπολογιστικού συστήματος. Ο δεύτερος στόχος της εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η κατασκευή μίας οριζόντιας πλατφόρμας τριών βαθμών ελευθερίας, η οποία προσαρμόζεται πάνω στο φορείο ρυμούλκησης της δεξαμενή υποβρυχίων πειραματικών δοκιμών του Εργαστηρίου Αυτομάτου Ελέγχου. Η πλατφόρμα αυτή παρέχει τη δυνατότητα στήριξης ηλεκτρικού κινητήρα συνεχούς ρεύματος, που είναι υπεύθυνος για την περιστροφική κίνηση κατακόρυφης ατράκτου συνδεδεμένης με το ρομποτικό ψάρι. Οι προδιαγραφές που τέθηκαν αφορούσαν μεταξύ άλλων την εύκολη συναρμολόγηση και αποσυναρμολόγηση της πλατφόρμας, την ενσωμάτωση της στο υπάρχον σύστημα κίνησης (φορείο ρυμούλκησης) καθώς και την αυτοτέλεια του μηχανισμού.	el
heal.abstract	Robotic systems are complex systems, consisting of several different subsystems. Robotic fishes are not the exception. However, in order to increase the efficiency of these robots, a central control unit is needed, which will integrate all the subsystems of the robot in one single system (central computer). The implementation of this central control unit enables easy synchronization of robot’s operations and improves its real-time monitoring. Another major advantage that this control unit provides is the ability to accelerate the error diagnosis process through the use of feedback sensors. Initially, this Diploma Thesis deals with the integration of the open-loop position-control system of a small-scale biomimetic robotic fish, in a central computer running ROS (Robot Operating System). This computer is responsible for sending information to the microprocessor of the robotic fish so that it follows a desired flat trajectory. The system is capable of receiving data from peripheral serial device, which will facilitate the future implementation of closed-loop control with the use of feedback from a digital camera. The implementation of this system was accomplished with the use of open-source software, which was developed in the Control Systems Laboratory. The communication between the central control unit and the peripheral reception and transmission systems was accomplished with the use of the serial communication protocol RS-232 and low-cost embedded computing system. The second goal of this Diploma Thesis is the design and the construction of a horizontal platform with three degrees of freedom, which is attached to the towing carriage of the Control’s System Lab experiment tank. This platform is capable of supporting an electric DC motor, which provides the rotary motion of a vertical shaft attached to the robotic fish. Some of the specifications set are related with the easy assembly and disassembly of the platform, the integration of the platform to the existing motion system (towing carriage) and the autonomy of the whole construction.	en
heal.advisorName	Παπαδόπουλος, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Αντωνιάδης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Κυριακόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου. Εργαστήριο Αυτομάτου Ελέγχου και Ρυθμίσεως Μηχανών και Εγκαταστάσεων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	125 σ.
heal.fullTextAvailability	true