Diplomová práce Prostředí pro programování pohybu manipulátorů

Podobné dokumenty
KŘIVKY A PLOCHY. Obrázky (popř. slajdy) převzaty od

=PREZENTACE= stručná příručka základů. (verze 2007)

Robotické architektury pro účely NDT svarových spojů komplexních potrubních systémů jaderných elektráren

Semestrální práce z p edm tu URM (zadání), 2014/2015:

Jak využít kancelářské aplikace ve výuce MS Office Gymnázium a SOŠ Orlová Ing. Marta Slawinská

Využití programu GeoGebra v Matematické analýze

Autorizovaný software DRUM LK 3D SOFTWARE PRO VYHODNOCENÍ MĚŘENÍ ODCHYLEK HÁZIVOSTI BUBNOVÝCH ROTAČNÍCH SOUČÁSTÍ

Návod k použití softwaru Solar Viewer 3D

GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY CVIČENÍ 2

MS EXCEL. MS Excel

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

UNIVERZITA PARDUBICE. 4.4 Aproximace křivek a vyhlazování křivek

MSA PLUS Elektrosvařovací jednotky

Uživatelské rozhraní grafického zadávání

SolidWorks. SW je parametrický 3D modelář a umožňuje. Postup práce v SW: Prostředí a ovládání

Spuštění a ukončení databázové aplikace Access

Tabulkový kalkulátor. Tabulkový kalkulátor. LibreOffice Calc 12.část

Michael Valášek Vedoucí práce: doc. Ing. Václav Bauma, CSc.

Jménem celého našeho týmu Vás vítám na naší prezentaci týmového projektu. Petr Kolář, Jan Šír, Kristýna Juchelková, Jakub Vraný

Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ

MSA PLUS Elektrosvařovací jednotky

Nápověda k systému CCS Carnet Mini

Obsah. Úvod 9. Orientace v prostředí programu SolidWorks 11. Skica 29. Kapitola Kapitola 2 29

Kristýna Bémová. 13. prosince 2007

Metamorfóza obrázků Josef Pelikán CGG MFF UK Praha

Praktické využití Mathematica CalcCenter. Ing. Petr Kubín, Ph.D. Katedra elektroenergetiky, ČVUT v Praze, FEL

ROBOTIKA M3A 2018/2019 ING. VLADIMÍR VYHŇÁK

Protokol o atestačním řízení

Obsah KAPITOLA 1 13 KAPITOLA 2 33

Aproximační křivky. Trocha historie. geometrické modelování veliký pokrok v oblasti letectví 1944 Roy Liming

5.15 INFORMATIKA A VÝPOČETNÍ TECHNIKA

Plochy počítačové grafiky II. Interpolační plochy Bezierovy pláty nad obdélníkovou a trojúhelníkovou sítí Recionální Bezierovy pláty B-spline NURBS

DUM 03 téma: Tvary - objekty

SEMESTRÁLNÍ PRÁCE X. Aproximace křivek Numerické vyhlazování

Semestrální projekt. Vyhodnocení přesnosti sebelokalizace VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií

Hodnoticí standard. Programátor (kód: M) Odborná způsobilost. Platnost standardu. Skupina oborů: Informatické obory (kód: 18)

Administrační rozhraní Drupalu

Bc. Martin Majer, AiP Beroun s.r.o.

2. Kinematika bodu a tělesa

Aproximační křivky. Trocha historie. geometrické modelování veliký pokrok v oblasti letectví 1944 Roy Liming

Pro tvorbu samostatně spustitelných aplikací je k dispozici Matlab library.

Co je nového v RhinoCAMu 2012

400 Série Automatické testovací systémy

Jana Dannhoferová Ústav informatiky, PEF MZLU

IMPLEMENTACE ECDL DO VÝUKY MODUL 6: GRAFICKÉ MOŽNOSTI PC

SEZNAM ANOTACÍ. CZ.1.07/1.5.00/ III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT VY_32_INOVACE_MA4 Analytická geometrie

Software pro formování dielektrika kondenzátorů

1 Webový server, instalace PHP a MySQL 13

WORD. (zobecněno pro verzi 2007)

Aplikované úlohy Solid Edge. SPŠSE a VOŠ Liberec. Ing. Jan Boháček [ÚLOHA 27 NÁSTROJE KRESLENÍ]

Předmět: Konstrukční cvičení - modelování součástí ve 3D. Téma 4: Editace, vysunutí a rotace náčrtů

Spojitý šum v praxi. Jan Gehr

Metoda Monte Carlo a její aplikace v problematice oceňování technologií. Manuál k programu

František Hudek. červenec 2012

P r e z e n t a c e p r o j e k t u. Přílohy k prezentaci

Procesní automatizační systém PC Stručné informace

MS POWERPOINT. MS PowerPoint

Zelená bariéra. Software Zelená bariéra je výstupem projektu TA ČR TD Optimalizace výsadeb dřevin pohlcujících prachové částice.

VYHODNOCOVACÍ JEDNOTKA A VELMI RYCHLÝ PŘEVODNÍK

INOVACE PŘEDMĚTŮ ICT MODUL 9: CAD

Zobrazte si svazy a uspořádané množiny! Jan Outrata

BKD/ BKF 7000 tyristorové DC měniče od 5 do 1100 kw

Obsah. Proč právě Flash? 17 Systémové požadavky 17. Jak používat tuto knihu 18 Doprovodný CD-ROM 19

Plánování výroby. Aplikace pro kapacitní plánování výroby v masném průmyslu

Informační systém pro centrální správu lokální sítě a služeb ISP

GEPRO řešení pro GNSS Leica

1. Úvod do obsluhy AutoCADu

Circular Harmonics. Tomáš Zámečník

Interpolace obrazu pro experimentální měřiče plošného teplotního rozložení

Řízení procesu a dokumentace

PROGRAM RP56 Odvodnění pláně Příručka uživatele Základní verze 2014

geometrická (trigonometrická, nebo goniometrická) metoda (podstata, vhodnost)

Obsah. Předmluva 15 KAPITOLA 1 17 KAPITOLA 2 39

Středoškolská technika SCI-Lab

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ

František Hudek. červenec 2012

Tematická oblast: Informační a komunikační technologie (VY_32_INOVACE_09_2_IT) Autor: Ing. Jan Roubíček. Vytvořeno: prosinec 2013 až leden 2014

Téma cvičení. Zadání úloh. XZK Obsah cvičení: ZS 2014/15. č. cv.

,,Škola nás baví CZ. 1.07/1.4.00/ VY_32_INOVACE_Inf.Ma.10

Konstruování ve strojírenství CAD systémy

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

Vytvořil Institut biostatistiky a analýz, Masarykova univerzita J. Jarkovský, L. Dušek, M. Cvanová. 5. Statistica

Technologický upgrade Vnitrodenního trhu s plynem (VDT)

Univerzální prohlížeč naměřených hodnot

Obsah. Předmluva 13 KAPITOLA 1 KAPITOLA 2

MS PowerPoint 2003 postup tvorby prezentace

Počítačová grafika RHINOCEROS

Maturitní témata pro 1.KŠPA Kladno, s.r.o. Výpočetní technika

Zelená bariéra. Software Zelená bariéra je výstupem projektu TA ČR č. TD Optimalizace výsadeb dřevin pohlcujících prachové částice

OSNOVA ŠKOLENÍ. Základy práce na počítači. Jednoduchá správa počítače

Profilová část maturitní zkoušky 2013/2014

Nedílnou součástí dodávky softwaru bude školení našich pracovníků/trenérů.

Obsah. Úvod do prostorového modelování 9. Prostředí AutoCADu při práci ve 3D 15 KAPITOLA 1 KAPITOLA 2

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Databázové systémy MS Access formuláře a sestavy - vytváření Ing. Kotásek Jaroslav

MATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek v letech

Dílčí projekt: Systém projektování textilních struktur 1.etapa: tvorba systému projektování vlákno - příze - tkanina

Obsah. 1) Rozšířené zadání 2) Teorie zásuvných modulů a) Druhy aplikací používajících zásuvné moduly b) Knihovny c) Architektura aplikace d) Výhody

Úprava naměřených stavů

SRSW4IT Inventarizační SW. Prezentace aplikace. Vedoucí DP: ing. Lukáš Macura Autor: Bc. Petr Mrůzek

Modelování elektromechanického systému

Transkript:

Diplomová práce Prostředí pro programování pohybu manipulátorů Štěpán Ulman 1

Úvod Motivace: Potřeba plánovače prostorové trajektorie pro výukové účely - TeachRobot Vstup: Zadávání geometrických a kinematických parametrů trajektorie Výstup: Průběh polohy, rychlosti, zrychlení, orientace, vektoru úhlové rychlosti a zrychlení v čase Štěpán Ulman 2

Cíle diplomové práce Zhotovit software v prostředí MATLAB pro plánování trajektorie manipulátorů v uživatelsky příjemném grafickém prostředí. Jednotlivé dílčí úkoly: Vytvoření návrhové specifikace softwarového díla Návrh struktury a podoby uživatelského rozhraní pro zadávání parametrů Implementaci jednotlivých částí prostředí pro plánování trajektorie Ověření funkce implementovaných částí Štěpán Ulman 3

Hlavní požadavky na SW Uživatelsky příjemné grafické prostředí, možnost rotace pohledů a lupy. Sestavení trojrozměrné necyklické trajektorie pomocí úsečkových segmentů, úseků kružnice a spline segmentů. Pro budoucí využití byl ještě přidán prostor i pro obecný úsek, který bude cele předdefinován uživatelem. Geometrické parametry jednotlivých segmentů lze zadávat myší nebo numericky pomocí klávesnice. Snadná editace jak hotové trajektorie tak jednotlivých segmentů. Štěpán Ulman 4

Hlavní požadavky na SW V místech napojení jednotlivých segmentů zadávání okrajových podmínek trajektorie, tedy rychlosti, natočení a vektoru úhlové rychlosti platformy. Pro budoucí využití jsou zde připravena i pole pro zadávání zrychlení a vektoru úhlového zrychlení. Výstupem budou průběhy polohy, natočení platformy, profily rychlostí a zrychlení v čase. Software bude obsahovat vizuální kontrolu výstupů. Navržená struktura bude otevřená dalšímu rozšiřování v souladu s původní ideou komplexního plánovače obsahujícího kinematickou i dynamickou kontrolu. Štěpán Ulman 5

Struktura SW Uživatel Geometrické plánování Tvorba jednotlivých druhů segmentů. Editace segmentů. Skládání trajektorie ze segmentů. Kinematické plánování Zadávání kinematických parametrů v místech spojení segmentů. Výpočet profilů. Vypočtené profily Přehledné zobrazení vypočtených průběhů kinematických veličin. Animace pohybu Animace pohybu koncové platformy robota podél dané trajektorie. Geometrická data segmentů Kinematické parametry, profily Výsledné profily Geometrická data nutná pro tvorbu segmentů a jejich spojení do trajektorie. Datový sklad Štěpán Ulman 6

Výpočet profilů Dopočet průběhů jednotlivých kinematických veličin v čase probíhá pomocí interpolace polynomem 3.-5. stupně. Polynomy se počítají pomocí okrajových podmínek na začátku a konci každého segmentu. Pro zachování hladkosti napojení a současného vykonání pohybů platformy musí mít trajektorie první derivaci spojitou a hladkou a druhá derivace by měla být spojitá, po částech hladká křivka s nulovými okrajovými hodnotami. Štěpán Ulman 7

TeePee Geometry Panel pro tvorbu a editaci jednotlivých Prostorový segmentů. pohled pro kontrolu vytvořených segmentů a Dva nastavitelné trajektorie. Panel pro spojování pohledy pro jednotlivých segmentů zadávání bodů do trajektorie. Tlačítka pomocí lupy a myši. rotace pohledu a komunikační řádek. Štěpán Ulman 8

TeePee Kinematics Panel pro pohyb mezi jednotlivými napojeními v trajektorii. Panel pro zadávání kinematických parametrů ve vybraném napojení Tlačítka lupy a segmentů. rotace pohledu a komunikační řádek. Prostorový pohled pro dobrou orientaci uživatele v průběhu trajektorie a natočení platformy. Štěpán Ulman 9

TeePee Profiles Tlačítka pro ovládání grafů. Grafy profilů jsou k dispozici jak pro celou trajektorii, tak pro jednotlivé segmenty zvlášť, lze vytisknout i samostatné grafy. Grafy vypočtených průběhů jednotlivých kinematických veličin v čase rozložené do směrů x,y,z. Štěpán Ulman 10

TeePee Animation Prostorový pohled ve kterém probíhá animace pohybu platformy podél zadané trajektorie. Panel s okamžitými hodnotami jednotlivých kinematických veličin. Tlačítka pro ovládání animace. Štěpán Ulman 11

Testování vytvořeného SW Vzhledem k omezeným časovým možnostem byl program testován na jedné trajektorii složené ze všech typů dostupných segmentů, s náhodně zvolenými kinematickými parametry. Program pro takto zadanou trajektorii vypočítal výstupní profily a z výsledné animace je patrné, že pohyb splňuje zadané okrajové podmínky v každém místě spojení segmentů. Štěpán Ulman 12

Animace testované trajektorie Štěpán Ulman 13

Závěr Byl vytvořen SW pro plánování prostorové trajektorie použitelný pro obecný prostorový manipulátor. Tento SW je koncipován tak, aby byl dále jednoduše rozšiřitelný o další moduly. SW bude nyní třeba vystavit rozsáhlejšímu testování různými uživateli pro zvýšení jeho robustnosti a zlepšení ergonomie. Dalším logickým krokem ve vývoji díla bude návrh a implementace modulů pro ověření kinematické a dynamické schopnosti manipulátoru dosáhnout naplánované trajektorie. Štěpán Ulman 14