HEAL DSpace

Ολοκλήρωση συστήματος ελέγχου υποβρύχιου ρομποτικού βραχίονα και ακροδέκτη

DSpace/Manakin Repository

Show simple item record

dc.contributor.author Καραολάνης, Αντώνιος el
dc.contributor.author Karaolanis, Antonios en
dc.date.accessioned 2021-09-08T07:15:20Z
dc.date.available 2021-09-08T07:15:20Z
dc.identifier.uri https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53817
dc.identifier.uri http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.21515
dc.description Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Συστήματα Αυτοματισμού”
dc.rights Default License
dc.subject Manipulator en
dc.subject End effector en
dc.subject Visual servoing en
dc.subject Underwater en
dc.subject ROS en
dc.subject Ρομποτικό προγραμματιστικό περιβάλλον el
dc.subject Υποβρύχιος βραχίονας el
dc.subject Μηχανική όραση el
dc.subject Τελικό στοιχείο δράσης el
dc.title Ολοκλήρωση συστήματος ελέγχου υποβρύχιου ρομποτικού βραχίονα και ακροδέκτη el
heal.type bachelorThesis
heal.secondaryTitle Integration of Underwater Robotic Arm and End Effectors Control System en
heal.classification Ρομποτική και Έλεγχος el
heal.language el
heal.access free
heal.recordProvider ntua el
heal.publicationDate 2021-05-20
heal.abstract Η εργασία αυτή περιγράφει την ολοκλήρωση και βελτίωση ενός υποβρύχιου ρομποτικού βραχίονα, τόσο κατασκευαστικά όσο και προγραμματιστικά. Βασικός στόχος ήταν η αντικατάσταση των παλιών σερβοκινητήρων με νέους πιο εξελιγμένους,ικανούς να παρέχουν την επιθυμητή ανάδραση στο χρήστη, για ολοκλήρωση σύνθετων διαδικασιών ελέγχου . Στα κατασκευαστικά πλαίσια αυτού του εγχειρήματος υπάγεται η συναρμογή των νέων μονάδων κίνησης και η δημιουργία στεγανού χώρου που θα φιλοξενεί όλα τα ηλεκτρονικά υποστήριξης. Για την τοποθέτηση των σερβοκινητήρων πάνω στη διάταξη, ήταν απαραίτητος ο επανασχεδιασμός των βάσεων που τους συγκρατούν, με χρήση σχεδιαστικών προγραμμάτων όπως το Solidworks. Απαραίτητη προϋπόθεση σε αυτόν τον σχεδιασμό, υπήρξε η διατήρηση της ήδη υπάρχουσας γεωμετρίας, ώστε να μην έχουμε αλλοίωση στο κινηματικό μοντέλο . Η τεχνική κατασκευής τους είναι αυτή της τρισδιάστατης εκτύπωσης (3D printing). Εν συνεχεία, συμπεριλήφθηκε αδιάβροχο housing που εσωκλείει τα ηλεκτρονικά και την μονάδα ελέγχου για την υποστήριξη των νέων κινητήρων. Ο συγκεκριμένος χώρος αποτελεί γέφυρα επικοινωνίας μεταξύ του βραχίονα και του ακροδέκτη αλλά και μεταξύ χρήστη – διάταξης. Απαραίτητη προϋπόθεση στην ολοκλήρωση του σχήματος ελέγχου της διάταξης, ήταν η συνεργασία της με το λειτουργικό σύστημα ROS. Για το λόγο αυτό, η μονάδα ελέγχου που επιλέχθηκε για να οδηγεί τα νέα σέρβο ήταν της εταιρείας arduino. Αυτοί οι μικρο ελεγκτές είναι απόλυτα συμβατοί με το εν λόγω προγραμματιστικό περιβάλλον και επιπρόσθετα παρέχουν μεγάλη υποστήριξη στο χρήστη, καθώς η κοινότητα που τους χρησιμοποιεί είναι εξαιρετικά εκτεταμένη. Ο μικρο ελεγκτής arduino προγραμματίστηκε σε γλώσσα C++ με τέτοιο τρόπο ώστε ο μελλοντικός χρήστης να μην χρειαστεί να εμπλακεί ξανά με γλώσσα χαμηλού επιπέδου. Συγκεκριμένα έχει αναπτυχθεί κατάλληλο περιβάλλον ώστε να μπορεί κανείς να στέλνει εντολές ταχύτητας ή θέσης στον βραχίονα και να λαμβάνει πίσω την αντίστοιχη πληροφορία τόσο για τη θέση,ταχύτητα αλλά και το φορτίο που αναπτύσσουν οι σερβοκινητήρες. Τέλος, για την επαλήθευση της λειτουργικότητας όπως περιγράφηκαν ως τώρα, ζητήθηκε η υλοποίηση ενός σχήματος ελέγχου με εφαρμογή Imaged Based Visual Servoing. Με το IBVS, λαμβάνοντας την σχετική θέση του τελικού στοιχείου δράσης ως προς κάποιο στόχο με τη χρήση κάμερας, είμαστε σε θέση να υπολογίζουμε ένα σφάλμα που σχετίζεται με την απόκλιση επιθυμητών και πραγματικών συντεταγμένων στο χώρο. Στόχος μας υπήρξε, με κατάλληλες εντολές ταχύτητας στους κινητήρες, να οδηγούμε αυτό το σφάλμα στο μηδέν. Με αυτή την διαδικασία επαληθεύουμε το σωστό κινηματικό μοντέλο του βραχίονα, την μηχανική του επιδεξιότητα, αλλά και τις σωστά προγραμματισμένες “αναμονές” των εντολών ελέγχου ταχύτητας, για το μελλοντικό χρήστη. el
heal.advisorName Κυριακόπουλος, Κωνσταντίνος el
heal.committeeMemberName Παπαδόπουλος, Ευάγγελος 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 60 σ. el
heal.fullTextAvailability false


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record