Ajudas Computacionais para a Tele-operação de um Manipulador Robótico (original) (raw)
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Projeto e Construção De Um Robô Manipulador
Revista Signos
Este trabalho apresenta o projeto e a construção de um robô manipulador do tipo cartesiano de três graus de liberdade e um órgão terminal, controlado por computador. No computador é implementada uma estratégia de controle por meio de micro switch, linguagem de programação C e comunicação através da porta paralela a qual permite a ação sobre os motores de passo fazendo a movimentação do robô. São apresentadas a fundamentação teórica, a metodologia adotada e as fases do projeto. Ao final são discutidos os resultados obtidos, abordando os aspectos didáticos e de aplicação do sistema desenvolvido.
Controlo Visual de Robôs Manipuladores
2005
The work in thesis aims at the visual control of robotic manipulators, i.e. visual servoing. It is presented the state-of-the-art on the subject and the computer vision tools needed to its implementation. In this thesis are presented six contributions to visual servoing, namely the development of an experimental apparatus, two dynamic visual servoing controllers, the application of fuzzy filters to kinematic visual servoing, the fuzzy modeling of the robot-camera system and the fuzzy control based on the inverse model. The experimental apparatus has three different components, namely a planar robotic manipulator with two degrees of freedom, a 50 Hz vision system and the developed software to control and inter-connect the two previous components. The developed experimental apparatus allowed the real-time experimental validation of the controllers proposed in this thesis.
Uma Ferramenta Computacional para Manipulação de um Braço Robótico
2012
Este trabalho tem por objetivo apresentar um framework para manipular um braco robotico atraves de coordenadas fornecidas em uma interface grafica que permite a interacao entre o usuario e o componente mecânico. Com o ambiente computacional proposto, o usuario ira controlar e executar os movimentos do braco robotico a partir de coordenadas fornecidas ou atraves de sinais disparados em setas direcionais usando interface grafica com o operador, “cliques” do mouse pelo operador. O sistema permitira tambem o armazenamento das ultimas acoes, constituindo assim, uma base de historicos e uma funcao para impressao e visualizacao de relatorios. Os processos que conduziram o desenvolvimento desta ferramenta envolvem as seguintes etapas: a modelagem do sistema usando os diagramas de caso de uso, classes, interacao e sequencia da UML 2.0 (Unified Modeling Language), a elaboracao dos calculos matematicos da cinematica direta com tres graus de liberdade para representar os movimentos do braco rob...
This paper describes the steps taken for the development of an anthropomorphic robotic manipulator, serving as a didactic help during classes in the Control and Automation Engineering course and as a basis for testing new technologies such as computer vision. The knowledge of the robotic arm movements allows the students to better understand the automation and control process via programming, which will help them to prepare themselves for the job market. The innovative aspects of this work are the availability of drawing files of all assembly parts, assembly instructions and programming examples.
Comunicação por rede sem fio para controle de um manipulador robótico
2013
This paper presents a wireless design for a Robotic Manipulator that is under construction at CEFET/RJ by four students of the 8 th term of Automation Control Engineering. The main focus of this paper is to present the specificities of the wireless connection designed in PIC microcontroller. We present the time response results and the positive aspects of using Microcontrollers. Keywords Robotic Manipulator, Wireless, TCI/IP, PIC microcontrollers, embedded systems Resumo-O artigo explica de forma breve a tecnologia de rede sem fio e utilização da mesma em um projeto de um Manipulador Robótico. Visto que existem diversos estudos e trabalhos acerca do assunto discutido, aqui se visa abranger os principais pontos para o funcionamento pleno do Manipulador. O artigo demonstra resultados obtidos com relação a tempo de resposta e praticidade utilizando Microcontroladores.
Anais do XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023
RESUMO: Este artigo apresenta uma proposta para a cinemática e uma implementação computacional da cinemática inversa de um robô manipulador com 6 graus de liberdade. A cinemática é uma parte essencial da robótica, pois permite conhecer com precisão os movimentos do robô. A cinemática inversa é um problema fundamental que consiste em determinar as configurações das articulações necessárias para que o robô alcance uma posição e orientação desejadas no espaço. A implementação computacional da cinemática inversa é um desafio complexo. Dado uma posição e orientação desejadas no espaço, o objetivo é encontrar as configurações das articulações que permitirão ao robô alcançar essa posição e orientação. Para um robô com 6 graus de liberdade (6-DOF), isso se configura como um problema altamente não linear, que pode apresentar múltiplas soluções ou nenhuma solução, a depender da posição e orientação desejadas. Uma abordagem comum para resolver o problema da cinemática inversa é utilizar o método Jacobiano. Esse método envolve linearizar o problema da cinemática inversa e resolver iterativamente as equações lineares resultantes até encontrar uma solução satisfatória. O método Jacobiano é eficiente e capaz de lidar com a não linearidade e a multiplicidade de soluções do problema da cinemática inversa. Para realizar simulações e validações do método proposto, será utilizado o ambiente de desenvolvimento MATLAB® fornecido pela MathWorks. PALAVRAS-CHAVE: cinemática do robô; cinemática inversa; robô 6-DOF. ABSTRACT: This article presents a proposal for the kinematics and a computational implementation of the inverse kinematics of a 6-degree-of-freedom manipulator robot. Kinematics is an essential part of robotics as it allows for a precise understanding of the robot’s movements. Inverse kinematics is a fundamental problem that involves determining the necessary joint configurations for the robot to reach a desired position and orientation in space. The computational implementation of inverse kinematics is a complex challenge. Given a desired position and orientation in space, the goal is to find the joint configurations that will enable the robot to reach that position and orientation. For a robot with 6 degrees of freedom (6-DOF), this presents itself as a highly nonlinear problem, which may have multiple solutions or no solution depending on the desired position and orientation. A common approach to solving the inverse kinematics problem is to use the Jacobian method. This method involves linearizing the inverse kinematics problem and iteratively solving the resulting linear equations until a satisfactory solution is found. The Jacobian method is efficient and capable of handling the nonlinearity and multiplicity of solutions in the inverse kinematics problem. To perform simulations and validations of the proposed method, the MATLAB® development environment provided by MathWorks will be used. This allows for fine-tuning the iterative method using a programming language that directly expresses matrix and array-related mathematics. KEYWORDS: Robot kinematics; Inverse kinematics; 6-DOF robot.
Os Dispositivos Móveis No Processamento De Robôs De Baixo Custo
HOLOS, 2012
Artigo submetido em outubro/2011 e aceito em novembro/2011 RESUMO Tendo em vista a evolução da robótica, aquilo que ela representa no cenário mundial e as dificuldades enfrentadas pelo Brasil para seguir o desenvolvimento dessa área de pesquisa, principalmente com relação aos preços inacessíveis de kits de robótica à realidade brasileira, torna-se interessante desenvolver robôs de baixo custo. E ainda, levando em consideração o avanço dos dispositivos móveis em um contexto mundial, desenvolveu-se um sistema robótico de baixo custo que pode ser programado e controlado por qualquer dispositivo móvel que emita sons, utilizando seus componentes e seu processamento para uma determinada operação.
Operação de um manipulador por meio da detecção de gestos baseada em Aprendizado de Maquina
Congresso Brasileiro de Automática - CBA 2018, 2018
— In this paper we present a Computer Vision based system developed to operate a manipulator. Images, representing some pre-configured gestures, are captured using a RGB-D sensor. A Machine Learning technique, known as Support Vector Machines (SVMs), is used to process these images. Each gesture indicates a different movement to be executed by the manipulator. In this system, each image is classified in a gesture and the respective command is sent to this equipment. Results show that it was possible to capture, process, classify and send the correct command to the manipulator to execute the predetermined movements. Resumo— Neste trabalho é apresentado um sistema para operação de manipuladores robóticos baseado em técnicas de Visão Computacional. As imagens, representativas de gestos prestabelecidos, são capturadas por meio do sensor do tipo RGB-D e processadas por uma técnica de Aprendizado de Máquina, conhecida como Máquina de Vetores de Suporte (Support Vector Machines ou SVM). Uma vez classificados, cada gesto indica um movimento diferente a ser executado pelo manipulador robótico. Os comandos são enviados para esse dispositivo via comunicação serial. Os resultados obtidos demonstram que foi possível a captura, processamento, classificação e envio das informações corretas ao manipulador para execução dos movimentos predeterminados.
Controle Simples e Robusto Para Manipuladores Robóticos Através Do Moveit
Blucher Engineering Proceedings, 2019
Resumo: Os avanços tecnológicos se tornaram mais rápidos e constantes na última década. Neste cenário, a robótica vem desempenhando cada vez mais o papel de produzir autônomos capazes de substituir o homem em tarefas repetitivas ou perigosas. Dado o atual contexto a busca por soluções práticas e robustas se tornaram necessárias para acompanhar este ritmo. Esse artigo objetiva apresentar a ferramenta MoveIt! para a modelagem de manipuladores, utilizando o modelo Manipulator-H , através da criação de um pacote de controle inédito, de código aberto e documentado. Apresenta também um benchmarking para escolher a melhor opção de planejador. Ao final é disposta a melhor solução encontrada de acordo as métricas estabelecidas acompanhado do acesso para o pacote desenvolvido.