Publication
Prototyping and simulation of an educational manipulator robot: an EEZYbotARM MK2 revamping case study
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Gonçalves, José | |
| dc.contributor.advisor | Costa, Paulo | |
| dc.contributor.author | Coelho, João Alexandre Batista | |
| dc.date.accessioned | 2025-01-07T15:35:24Z | |
| dc.date.available | 2025-01-07T15:35:24Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description.abstract | This dissertation delineates the prototyping, development, and integration of an educational robotic manipulator, specifically aimed at mitigating the financial and practical barriers that hinder hands-on robotics education. Robotics encompasses a multidisciplinary field requiring mechatronics, programming, control systems, and physics proficiency. Therefore, direct access to robotic hardware is critical for effective learning. Unfortunately, the prohibitive cost of industrial-grade robots restricts many educational institutions from offering students comprehensive, real-world training experiences. To address this challenge, the work is focused on creating a cost-effective robotic manipulator platform for the Polytechnic Institute of Bragança, School of Technology and Management. This platform enables students to engage with the practical aspects of robotics without relying on high-cost industrial robots. The project’s objectives included the design of a custom robotic gripper, the implementation of kinematics and path-planning algorithms for the manipulator, the modeling and control of servomotors, and the integration of the robot within a physics simulation environment. Each component was developed, focusing on accessibility and adaptability, providing a realistic yet affordable alternative to industrial systems. This integrated robotic platform offers students valuable hands-on learning experiences in kinematic chains, motion control, and time restrain problem-solving, thereby effectively bridging the gap between theoretical knowledge and practical application in robotics. | pt_PT |
| dc.description.abstract | Esta dissertação delineia a prototipagem, desenvolvimento e integração de um manipulador robótico educacional, direcionado especificamente para mitigar as barreiras financeiras e práticas que dificultam a educação prática em robótica. A robótica abrange uma área multidisciplinar que exige proficiência em mecatrónica, programação, sistemas de controlo e física, tornando o acesso direto ao hardware robótico essencial para uma aprendizagem eficaz. No entanto, o elevado custo dos robôs de nível industrial impede muitas instituições de ensino de oferecerem aos estudantes experiências de formação completas e baseadas em cenários reais. Para enfrentar este desafio, o projeto concentrou-se na criação de uma plataforma de manipulador robótico económica para o Instituto Politécnico de Bragança, Escola Superior de Tecnologia e Gestão. Esta plataforma permite que os estudantes explorem os aspetos práticos da robótica, sem a necessidade de recorrer a robôs industriais de alto custo. Os objetivos do projeto incluíram o design de uma garra robótica personalizada, a implementação de algoritmos de cinemática e planeamento de trajetórias para o manipulador, a modelação e controlo de servomotores e a integração do robô num ambiente de simulação física. Cada componente foi desenvolvido com foco na acessibilidade e adaptabilidade, proporcionando uma alternativa realista, mas acessível, aos sistemas industriais. Esta plataforma robótica integrada oferece aos estudantes experiências práticas valiosas em áreas como cadeias cinemáticas, controlo de movimento e resolução de problemas com restrição de tempo, aproximando de forma eficaz o conhecimento teórico da aplicação prática na área de robótica. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 203784669 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10198/30831 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ | pt_PT |
| dc.subject | Cost-effective robotics | pt_PT |
| dc.subject | Educational robotics | pt_PT |
| dc.subject | Hands-on learning | pt_PT |
| dc.subject | Hardware- in-the-loop | pt_PT |
| dc.subject | kinematics | pt_PT |
| dc.subject | Mechatronics education | pt_PT |
| dc.subject | Motor control | pt_PT |
| dc.subject | Path planning | pt_PT |
| dc.subject | Physics simulation | pt_PT |
| dc.subject | Robotic manipulator | pt_PT |
| dc.subject | Simtwo | pt_PT |
| dc.title | Prototyping and simulation of an educational manipulator robot: an EEZYbotARM MK2 revamping case study | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Engenharia Eletrotécnica e de Computadores | pt_PT |