Εκπαίδευση ρομποτικού χειριστή WidowX Robot Arm Mark II στην εκτέλεση ανθρωπομορφικών κινήσεων σε σενάρια οικιακών εργασιών μέσω μεθοδολογίας πρωτογενών δυναμικών κινήσεων

Μπουρλής, Χρήστος-Νικόλαος; Bourlis, Christos-Nikolaos

dc.contributor.author	Μπουρλής, Χρήστος-Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Bourlis, Christos-Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2020-12-03T17:53:29Z
dc.date.available	2020-12-03T17:53:29Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52221
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19919
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Συστήματα Αυτοματισμού”	el
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	Ρομποτικός χειριστής	el
dc.subject	Ανθρωπομορφικές κινήσεις	en
dc.subject	Πρωτογενείς δυναμικές κινήσεις
dc.subject	Σενάρια οικιακών εργασιών
dc.subject	Προσομοιώσεις
dc.subject	WidowX Robot Arm
dc.subject	Mark II
dc.subject	Humanoid movements
dc.subject	Dynamic movement primitives
dc.subject	Housekeeping activities scenarios
dc.subject	Simulations
dc.title	Εκπαίδευση ρομποτικού χειριστή WidowX Robot Arm Mark II στην εκτέλεση ανθρωπομορφικών κινήσεων σε σενάρια οικιακών εργασιών μέσω μεθοδολογίας πρωτογενών δυναμικών κινήσεων	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Ρομποτική	el
heal.classification	Robotics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-09-16
heal.abstract	Στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1, αναφέρεται επιγραμματικά το θεωρητικό υπόβαθρο του πλαίσιου πρωτογενών δυναμικών εξισώσεων για διακριτές και περιοδικές κινήσεις, δηλαδή όλες οι δυναμικές εξισώσεις που διέπουν το συγκεκριμένο σύστημα, ο τρόπος με τον οποίο το σύστημα υποβάλλεται σε μια ευσταθή κατάσταση, οι εξισώσεις που περιγράφουν χαρακτηριστικά τη διαδικασία εκπαίδευσης και γενίκευσης των τροχιών που αντικατοπτρίζουν τις κινήσεις του ανθρώπινου χειριστή προς εκτέλεση αυτών από το ρομπότ, καθώς επίσης γίνεται αναφορά για την εξομάλυνση των δεδομένων των συγκεκριμένων τροχιών μέσω του φίλτρου Savitzky - Golay. Τέλος, περιγράφεται η μέθοδος DTW (Dynamic Time Warping) μέσω της οποίας υπολογίζεται ο βαθμός ομοιότητας ανάμεσα στα εκπαιδευμένα δεδομένα των ανθρωπομορφικών κινήσεων και στα δεδομένα των αρχικών καταγραφών που έχουν αναπαραχθεί μέσω του μαγνητικού καταγραφέα. Στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2, περιγράφεται αρχικά ο τρόπος καταγραφής των ανθρώπινων κινήσεων και επεξεργασίας των δεδομένων τους καθώς επίσης η αρχιτεκτονική του συστήματος DMP που δημιουργήθηκε στο περιβάλλον MATLAB ούτως ώστε να εκπαιδευτούν κατάλληλα οι συγκεκριμένες κινήσεις και να είναι πρακτικά υλοποιήσιμες από το ρομποτικό χειριστή. Στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 που ακολουθεί γίνεται μια αναλυτική περιγραφή των σεναρίων των κινήσεων που θα δομήσουν δυο βασικές οικιακές εργασίες (Stirring & Pouring Procedures) με τη χρησιμοποίηση συγκεκριμένων αντικειμένων στο χώρο εργασίας του ρομποτικού χειριστή. Επιπλέον, γίνεται μια εκτενής περιγραφή κατασκευαστικών στοιχείων και ορίων λειτουργίας του ρομποτικού χειριστή WidowX Robot Arm Mark II. Τέλος, τα σενάρια αυτά εκτελούνται από το ρομποτικό χειριστή μέσω κατάλληλων προσομοιώσεων στο λειτουργικό σύστημα ROS. Στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 αναπτύσσονται αποτελέσματα που προκύπτουν κατά την εκτέλεση της διαδικασίας εκπαίδευσης, αναπαραγωγής και γενίκευσης των δεδομένων ανθρωπομορφικών κινήσεων μέσω του συστήματος πρωτογενών δυναμικών εξισώσεων. Αυτά αφορούν τροποποιήσεις ως προς το χρόνο εκτέλεσης των συγκεκριμένων κινήσεων, τη τιμή της συχνότητας, τον αριθμό των συναρτήσεων βάσης καθώς επίσης και τη τιμή των αναπαραγώμενων βαρών που προκύπτουν κατά τη διάρκεια αναπαραγωγής των κινήσεων. Επίσης, καταγράφονται αναλυτικά αποτελέσματα ως προς το βαθμό ομοιότητας μεταξύ των δεδομένων των εκπαιδευμένων ανθρωπομορφικών κινήσεων και των δεδομένων από τις αρχικές καταγραφές μέσω της μεθόδου DTW (Dynamic Time Warping). Επιπλέον, περιγράφονται και τα αποτελέσματα όπως αυτά καταγράφηκαν μέσω της διαδικασίας αποφυγής εμποδίου (Obstacle Avoidance). Στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5, αναπτύσσονται συμπεράσματα αναφορικά με το στόχο της συγκεκριμένης μεταπτυχιακής εργασίας και πως ο ρομποτικός χειριστής μπορεί να εκτελέσει μια ικανότητα από ένα ανθρώπινο χειριστή όπου στη συγκεκριμένη περίπτωση είναι να εκτελέσει ανθρωπομορφικές κινήσεις και πως αυτή η ικανοτήτα χρίζει περαιτέρω βελτίωσης μέσω της διαδικασίας εκπαίδευσης του συστήματος πρωτογενών δυναμικών εξισώσεων.	el
heal.advisorName	Τζαφέστας, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Κυριακόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Ψυλλάκης, Χαράλαμπος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	100 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false