| Name: | Description: | Size: | Format: | |
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| Tese | 10.75 MB | Adobe PDF | ||
| Anexos | 179.92 MB | Unknown |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
Os manipuladores industriais são amplamente utilizados em vários domínios de
aplicação, tais como soldadura, montagem, pintura e manipulação. O elevado
custo associado a estes sistemas de automação, torna-os praticamente imposs
íveis de serem adquiridos por entidades educacionais, quer sejam universidades
ou escolas pro ssionais; no entanto, estes dispositivos são necessários para apoiar
a aprendizagem de actividades na área da robótica.
O presente documento descreve as diversas etapas no desenvolvimento de
uma aplicação de controlo para um robô manipulador (denominada Educational
Manipulator Studio), baseado em kits didáticos, cuja principal nalidade é criar
uma plataforma de baixo custo que apoie o ensino de robótica. Esta ferramenta
deve apresentar um sistema de controlo exível e permitir ser facilmente
melhorada.
Na construção do robô manipulador foi selecionado o Bioloid Comprehensive
Kit, por ser um kit muito versátil, acessível, relativamente robusto, e que permite
ser programado em diferentes linguagens amplamente conhecidas. O robô manipulador
desenvolvido neste trabalho é dotado de seis servomotores Dynamixel
AX-12 e de várias peças estruturais contidas no kit Bioloid, permitindo criar
um manipulador com quatro graus de liberdade e uma garra.
O sistema de controlo permite operar o manipulador de forma manual (movendo
a posição da garra através da atuação eixo a eixo do manipulador) e elaborar
programas de movimento através da programação de trajetórias a efetuar, que
posteriormente podem ser executados automaticamente. O software disponibilizado
pela ROBOTIS (o fabricante do kit Bioloid ) foi apenas parcialmente
utilizado para efetuar pequenos pré-ajustes, como sejam con guração dos identi-
cadores dos servomotores. A plataforma de controlo inclui ainda várias opções
adicionais que permitem aumentar a interação do utilizador com o manipulador,
como seja a facilidade do utilizador em monitorizar e controlar o robô manipulador.
Em particular a inclusão do simulador 3D permite emular um tipo de
programação o -line do robô.
A aplicação desenvolvida, incluindo o robô manipulador, tem sido testada
com sucesso em ambiente de aula e apresentada em diversos eventos, nomeadamente
na Feira de Educação, Formação, Juventude e Emprego - Quali c@ que
decorreu em Abril na EXPONOR (Porto) e na Noite Europeia dos Investigadores
sobre a temática Robótica Descodi cada que decorreu no Centro Ciência
Viva de Bragança. The industrial manipulators are widely used in industry for several domain
applications, such as welding, assembly, painting and manipulation. The high
price associated to these automation systems, makes almost forbidden their
acquisition by educational entities, such as universities or professional schools;
however, they are needed to support the learning activities of robotics topics.
This document describes the various stages in the development of a control
application for a manipulator robot, based on educational kits, whose main
purpose is to create a low-cost platform to support the teaching of robotics
topics. This tool should provide a exible control system and allow it to be
easily improved.
In the construction of the manipulator robot was selected the Bioloid Comprehensive
Kit, for being an very versatile kit, accessible, relatively robust and
allows to be programmed in diferent languages widly know. The robot manipulator
developed in this work is tted with six servomotors Dynamixel AX-12 and
various structural components contained in the kit Bioloid, allowing to create a
manipulator with four degrees of freedom and a gripper.
The control system allows to operate the manipulator in a manually mode
(by moving the position of the gripper through the performance axis by axis at
the manipulator robot) and elaborate programs of moviment by programming
trajectories of the goal positions, which subsequently can run automatically.
The software provided by ROBOTIS (the manufacturer of the kit Bioloid ) was
only partly used to make small presets, such as setting the identi ers of the
servomotors. The control platform also includes several additional options that
allow the user to increase the interaction with the manipulator, such as the
user's ease in monitoring and controlling the robot manipulator. In particular
the inclusion of a 3D simulator can emulate a type of o -line programming of
the robot.
The developed application, including the manipulator robot, has been successfully
tested in a classroom environment and presented in several events,
including the Feira de Educação, Formação, Juventude e Emprego - Quali c@
held in April in EXPONOR (Porto) and Noite Europeia dos Investigadores on
the theme Robótica Descodi cada ("Decrypted Robotics") held at the Centro
Ciência Viva of Bragança.
Description
Keywords
Robô manipulador Plataforma educacional Bioloid Comprehensive Kit simulador 3D
Citation
Sousa, Luís Filipe Reis de (2012). Desenvolvimento de robô manipulador baseado em componentes Bioloid. Bragança: Escola Superior de Tecnologia e Gestão. Dissertação de Mestrado em Engenharia Industrial
Publisher
Instituto Politécnico de Bragança, Escola Superior de Tecnologia e Gestão