Σχεδίαση Τροχιάς Για Συνεργαζόμενους Ρομποτικούς Βραχίονες Μεταφερόμενης Βάσης

Abstract

Τα τελευταία χρόνια η χρήση ρομποτικών βραχιόνων προσαρμοσμένων πάνω σε μεταφερόμενες βάσεις αποκτά όλο και μεγαλύτερο ερευνητικό ενδιαφέρον, καθώς επιτρέπει σε κλασσικούς ρομποτικούς βραχίονες να επεκτείνουν τον χώρο εργασίας τους σε όλο τον διαθέσιμο χώρο, και όχι μόνο σε αυτόν στον οποίο αρχικά τοποθετούνται. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι αφενός η σχεδίαση μίας μεθόδου ελέγχου δύο τροχοφόρων ρομποτικών συστημάτων με στόχο την μεταφορά ενός αντικειμένου από ένα σημείο του τρισδιάστατου χώρου σε κάποιο άλλο σημείο, το οποίο θα επιλέγει ο ίδιος ο χειριστής τόσο σε επίπεδο θέσης όσο και σε επίπεδο προσανατολισμού, και αφετέρου η υλοποίηση της μεθοδολογίας αυτής σε ένα περιβάλλον προσομοίωσης, έτσι ώστε να καταδειχθούν εμφανέστερα τόσο οι δυνατότητες όσο και οι αδυναμίες της. Για τον σκοπό αυτό, εξετάζονται στο τέλος 4 σενάρια και γίνονται σχόλια τόσο πάνω σε αυτά όσο και σε κάποια ζητήματα που γίνονται εμφανή σε άλλες προσομοιώσεις. Για λόγους ευκολίας και χωρίς απώλεια της γενικότητας, το αντικείμενο παριστάνεται σε μορφή ράβδου.Στο πρώτο τμήμα θα αναλυθεί το ρομποτικό σύστημα σε επίπεδο ευθείας κινηματικής αλλά και σε επίπεδο διαφορικής κινηματικής. Η ανάλυση αυτή θα παράξει τα απαραίτητα εργαλεία, έτσι ώστε να περάσουμε στην διαμόρφωση της μεθοδολογίας συνεργασίας, η οποία και αυτή με την σειρά της θα πραγματοποιηθεί σε κινηματικό επίπεδο.Στο δεύτερο τμήμα θα διαμορφωθεί ένα πρόβλημα βελτιστοποίησης, η επίλυση του οποίου κάθε χρονική στιγμή θα παράγει τις υπό μία έννοια βέλτιστες εντολές ταχύτητας που πρέπει να εισαχθούν στα ρομπότ, έτσι ώστε να πραγματοποιηθεί η προσέγγιση της επιθυμητής θέσης.Στο τελευταίο τμήμα θα παρουσιαστούν κάποια σενάρια σε περιβάλλον προσομοίωσης, που ουσιαστικά θα καταδεικνύουν παραστατικά την προτεινόμενη μεθοδολογία. Τέλος, θα πραγματοποιηθούν κάποιες παρατηρήσεις επί των αποτελεσμάτων και θα δοθούν κατευθύνσεις για μελλοντική έρευνα.