Search the digital library catalog

Abstract: V delu je obravnavano bilateralno teleoperiranje s poudarkom na informaciji o hitrosti. Predstavljen je fazno zaklenjen [alfa beta]-sledilnik (PLL [alfa beta]-sledilnik). Takšen pristop omogoča prednosti pred metodo, ki smo jo predstavili v prejšnjem raziskovalnem delu. Nova metoda omogoča pridobitev zadovoljive informacije o položaju, hitrosti in sili za izvedbo teleoperatorja s haptičnim prikazovalnikom. Glavna prednost predlaganega pristopa je naslovljena na poenostavitev metode in tudi implementacije na digitalnem vezju, npr. vezju FPGA. Takšen namenski haptični prikazovalnik bi lahko bistveno izboljšal operacijo s kirurškim robotom. Predlagan pristop je bil eksperimentalno validiran s preprostim laboratorijskim sistemom 1-DoF za bilateralno teleoperiranje.
Keywords: mehatronika, teleoperiranje, fazno zaklenjen sledilnik, estimacija hitrosti, bilateralno vodenje, haptika
Published in DKUM: 21.12.2015; Views: 1288; Downloads: 50
Link to full text

Abstract: V diplomskem delu je opisana izvedba robotske roke s petimi prsti, katero teleoperiramo s človeško roko. Poleg procesa izdelave robotske roke je opisan potek krmilnega programa s programsko opremo Arduino. Krmilnik Arduino Uno je krmilnik, ki povezuje rokavico opremljeno s senzorji in robotsko roko, katere prste poganjajo servo motorji. Namen diplomske naloge je izvesti teleoperirano sočasno sledenje robotske roke človeški roki. Cilj je, da je sledenje natančno, kot je le mogoče.
Keywords: Robotska roka, Arduino, avtomatika,  robotika, teleoperiranje
Published in DKUM: 30.10.2015; Views: 1777; Downloads: 342
Full text (117,05 MB)

Abstract: V diplomskem delu je opisana izdelava laboratorijskega teleoperiranega dvokolesnega mobilnega robota. Opisano je modeliranje in konstruiranje mehanskega dela robotske mobilne platforme s programskim paketom SolidWorks ter projektiranje električnega vezja vgrajenega krmilnega sistema s programskim paketom Altium Designer. Električni pogon robota je izveden z DC motorji s H-mostiči ter s tokovno in hitrostno regulacijsko zanko na mikrokrmilniku TIVA C TM4C123. Pri snovanju regulacijske zanke smo opravili predhodne simulacije robotskega sistema v programskem paketu Matlab/Simulink. Mobilni robot je teleoperiran s haptičnim vmesnikom Novint Falcon. Komunikacija med mobilnim robotom in haptičnim vmesnikom je izvedena preko brezžičnega omrežja Wi-Fi. V diplomskem delu so predstavljene tudi eksperimentalne meritve regulacijskih odzivov.
Keywords: robotska mobilna platforma, tokovna regulacija, hitrostna regulacija, brezžično teleoperiranje, haptični vmesnik
Published in DKUM: 08.07.2014; Views: 1969; Downloads: 190
Full text (5,62 MB)

Abstract: V disertaciji je predstavljen regulacijski algoritem za skalirano bilateralno vodenje, ki je načrtovan v virtualnem modalnem prostoru in izpeljan po postopku vodenja v drsnem režimu. Takšen algoritem zagotavlja delovanje brez drhtenja, robustnost na motnje sistema in omogoča enostavno implementacijo. Poleg tega omogoča tudi skalirano bilateralno teleoperiranje, kar je potrebno, kadar gospodar in suženj nista enaka mehanizma. Za delovanje potrebuje regulacijski algoritem informacijo o položaju gospodarja/sužnja in zunanjih silah, ki delujejo na sistem. Predlagana je uporaba analognih Hallovih senzorjev, ki so v današnjih časih že vgrajeni v ohišje nekaterih motorjev. S takšnimi senzorji je mogoče zagotoviti ustrezno informacijo o položaju in hitrosti. Predstavljeni so algoritmi za estimacijo položaja in hitrosti. Izvedena je implementacija regulacijskega algoritma na FPGA vezju. Za FPGA vezje je značilna velika računska moč in paralelno izvajanje procesov, zaradi česar je mogoče doseči visoke frekvence vodenja. To se je že izkazalo kot pogoj za vrhunske sisteme vodenja. Za takšne sisteme so potrebne visoke lomne frekvence implementiranih filtrov. Ti filtri so pravi-loma vključeni za filtriranje vhodnih signalov, za meritev hitrosti in v nekaterih primerih tudi za estimacijo zunanje sile. Visoke lomne frekvence so pogoj tudi za zmogljivo bilateralno teleoperiranje. Zaradi omejenih strojnih virov FPGA vezja je pri zahtevnih sistemih potrebno skrbno načrtovati konfiguracijo logičnega vezja. V nasprotnem primeru je lahko razpoložljiva količina strojnih virov premajhna. V disertaciji je predstavljena načrtovalska metodologija, ki omogoča optimizacijo strojnih virov FPGA vezja in časa izvedbe procesov. Poleg tega takšna načrtovalska metodologija omogoča kratek čas načrtovanja. Predlagana izvedba zmogljivega bilateralnega teleoperatorja, ki vključuje analogne Hallove senzorje in FPGA vezje, je eksperimentalno preizkušena. V ta namen je bil izdelan preprost eksperimentalni sistem. Eksperimenti vključujejo različne scenarije (prosto gibanje, dotik mehkega objekta in dotik trdega objekta) in različne vrednosti regulacijskih parametrov. Predlagana izvedba omogoča zmogljivo skalirano bilateralno teleoperiranje s kvalitetnim pre-nosom oddaljenega občutka dotika.
Keywords: Teleoperiranje, bilateralno vodenje, haptika, vodenje v drsnem režimu, FPGA, Hallovi senzorji, meritev položaja, estimacija hitrost, PLL, opazovalnik zunanje sile
Published in DKUM: 08.10.2013; Views: 2803; Downloads: 283
Full text (9,68 MB)

Abstract: Diplomsko delo se ukvarja s problemom brezžičnega teleoperiranja mobilnega robota. Mobilni robot je opremljen s krmilno karto NI sb-RIO9632, ki je zasnovana s programirljivim digitalnim vezjem FPGA in Freescale-ovim mikroprocesorjem z VxWorks operacijskim sistemom. V nalogi je opisana študija izvedbe nadgradnje krmilne karte z WiFi (IEEE 802.11) modulom. Ukvarjali smo se z modulom SPB800, ki je produkt podjetja H&D, oz. z modulom MRF24WB0MB, ki pa je proizvod podjetja MICROCHIP. Izkazalo se je, da je v krmilni sistem lažje integrirati modul SPB800. Uporabniški vmesnik za teleoperiranje pa je bil izdelan v LabView aplikaciji.
Keywords: mobilni robot, teleoperiranje, WiFi, LabView, NI-sbRIO9632
Published in DKUM: 18.12.2012; Views: 1893; Downloads: 125
Full text (9,47 MB)