Thesis /

ROMDOC-THESIS-2016-644

Cercetări teoretice şi aplicative privind comanda de la distanţă a roboţilor

Petrache, Silviu Florin
2010-11-01

Abstract: CERCETARI TEORETICE SI APLICATIVE PRIVIND COMANDA DE LA DISTANTA A ROBOTILOR Teza prezintă o modalitate de comandă de la distanţă a unui minirobot autonom cu deplasare pe şenile. Fiind realizat în întregime în cadrul catedrei, sunt menţionate modul de calcul şi proiectare al principalelor elemente mecanice şi electronice, atât ale minirobotului cât şi ale instalaţiei de localizare utilizată, însă accentul este pus pe soluţia hard-soft pentru controlul de la distanţă al minirobotului. Această soluţie se încadrează în tendinţele moderne de comandă de la distanţă prin utilizarea Ethernet-ului şi a reţelelor Wi-Fi ca suport de transmisie a datelor. Totodată, soluţia oferă minirobotului posibilitatea de a fi controlat şi monitorizat din orice locaţie ce are acces la Internet. Astfel, teza reprezintă o aplicaţie de control de la distanţă, ce poate fi inclusă în seria operaţiilor denumite generic teleoperare. În principal, este vorba despre transmiterea la distanţă, utilizând o conexiune de tip client-server pe suportul oferit de Ethernet, a comenzilor adresate unui echipament, decise de un operator sau în baza unei secvenţe prestabilite. Pentru monitorizarea comportamentului, clientul are posibilitatea de monitorizare video atât prin intermediul unei camere video ataşate minirobotului cât şi cu ajutorul imaginilor primite de la o camera web care-l urmăreşte automat de la distanţă. Pentru aflarea coordonatelor în spaţiu ale minirobotului relative la un sistem de coordonate cunoscut, s-a folosit o instalaţie ce utilizează principiul triangulaţiei pentru obţinerea acestora. Cu această soluţie se evită încărcarea atât fizică cât şi software a minirobotului, prin faptul că atât partea electronică cât şi algoritmul de calcul sunt astfel transferate instalaţiei care realizează măsurătorile şi calculele pentru aflarea coordonatelor. În plus, un sistem ataşat minirobotului ar consuma din energia acestuia reducându-i autonomia. În proiectare au fost utilizate metode moderne CAD. Pentru proiectarea constructivă s-a utilizat mediul SolidWorks iar pentru proiectarea şi simularea electronică s-au folosit mediile Protel şi Pspice. Programele pentru microcontrolere au fost scrise în limbaj de nivel înalt având sintaxa de tip C şi compilate cu ajutorul compilatorui mikroC. Aplicaţiile software principale de comandă şi control, aferente tezei, ce rulează pe calculator, au fost realizate în mediul de programare LabVIEW utilizând şi facilităţile diverselor module adiacente acestuia: paleta Measurement I/O pentru controlul plăcii de achiziţie, modulul Vision Assistant pentru crearea şi testarea, independentă, a elementelor din aplicaţiile legate de prelucrarea imaginilor, modulul IMAQ Vision pentru preluarea şi prelucrarea imaginilor de la camerele video. De asemenea, pentru controlul poziţiei camerei web USB cu sistem PTZ inclus, a fost utilizat un executabil creat în limbajul C++ apelabil dintr-o aplicaţie LabVIEW. În plus a mai fost creată şi o aplicaţie în limbajul Delphi pentru simularea şi generarea parametrilor de comandă necesari pentru realizarea unor traiectorii simulate. THEORETICAL AND APPLIED REASEARCH ON ROBOT REMOTE CONTROL This thesis presents a way to remotely control an autonomous mini robot displaced on tracks. Being performed entirely within the Department, a method of calculation and design of key mechanical and electronic components is presented, both for the mini robot and the used location installation. But the emphasis is put on hardware-software solution for remote control of mini robot. This solution fits into the modern trends of remote control, using Ethernet and Wi-Fi networks as support for the data transmission. It also provides to mini robot the ability to be controlled and monitored from any location that has Internet access. Thus, the thesis is a remote control application that can be included in the series of operations generically called teleoperation. Basically the commands, decided by a human operator or a predetermined sequence, are transmitted remotely to an equipment using a client-server connection on the support offered by Ethernet. To monitor the robot behavior, the customer is allowed video monitoring both through a video camera attached to the mini robot and using images received from a web camera, which automatically tracks it remotely. To find out the coordinates of the mini robot in space relative to a known coordinate system, an installation that uses the triangulation principle for their achieving was employed. This solution avoids loading both physical and software of mini robot, in that both the electronics and computing algorithm are transferred to the installation that carries out the measurements and calculations for finding the coordinates. In addition, a system attached to the mini robot would consume from its energy reducing the robot autonomy. CAD modern design methods were used. For constructive design, SolidWorks software package has been used, and for electronic design and simulation, Protel and Pspice environments have been employed. Microcontroller programs are written in a high level language of C type syntax and compiled using mikroC compiler. The main software applications for command and control in this thesis, which runs on PC, have been programmed with the help of graphical programming environment LabVIEW using facilities of its various adjacent modules: Measurement I/O Pallet for controlling the acquisition board, Vision Assistant module for creating and testing, independently, of elements used in image processing applications, IMAQ Vision Module for receiving and processing the image from video cameras. Also, for controlling the position of the USB web camera with a built in PZT system, an executable file created in C++ programming language, called from a LabVIEW application, has been used. Furthermore, a software based application has been built under Delphi programming environment for generating the necessary command parameters and simulating them, in order to achieve simulated trajectories.

Keyword(s): Roboţi industriali -- Telecomandă -- Teză de doctorat ; Robotică -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files

Similar records

 

People who viewed this page also viewed:

(260)  Cercetări privind dezvoltarea de interfeţe utilizator virtuale pentru aplicaţii de teleoperare în robotică - Popa, Stelian - ROMDOC-THESIS-2021-2322 (260)  Optimizarea conceptuală şi operaţională a instalaţiilor chimice multiscop - Voinescu, Sorin - ROMDOC-BC_UPB-THESIS-2003-000000054 (255)  Scientific Bulletin Series C:Electrical engineering - ROMDOC-Journal-2007-003 (254)  Tehnologiile informării şi comunicării : suport de curs - Curta, Olimpia - ROMDOC-BOOK-2007-005 (254)  Managementul congestiilor în sistemele electroenergetice în prezenţa surselor regenerabile - Boambă, Claudia-Elena - ROMDOC-THESIS-2021-2325

 

Rate this document:

Be the first to review this document.

Discuss this document:

Start a discussion about any aspect of this document.