Ανάπτυξη λογισμικού σε περιβάλλον ROS για έλεγχο εμπέδησης σε διαστημικό εξομοιωτή

Abstract

Η παρούσα διπλωµατική εργασία αφορά την εξοµοίωση µιας In-Orbit-Service αποστολής,όπως το capturing ενός δορυφόρου δίχως καύσιµα, στον Επίπεδο ∆ιαστηµικό Εξοµοιωτή του Εργαστηρίου Αυτοµάτου Ελέγχου του ΕΜΠ. Ο στόχος είναι η ανάπτυξη ενός ελεγκτή εµπέδησης σε C++ µέσω ROS, αρχικά στον προσοµοιωτή Gazebo και στη συνέχεια στον εξοµοιωτή. Ο εξοµοιωτής περιλαµβάνει µια τράπεζα γρανίτη, το Motion Capture σύστηµα της Vicon, το ϱοµπότ ¨Κηφέας¨ και τον στόχο. Ο ελεγκτής ϐασίζεται στην επενέργηση των τριών αρϑρώσεων του ϐραχίονα και του σφονδύλου αντίδρασης, ώστε το Τελικό Σηµείο ∆ράσης (ΤΣ∆) να πλησιάσει και να πιάσει τον στόχο, διατηρώντας σταθερό τον προσανατολισµό της ϐάσης. Αναπτύχθηκε λογισµικό ελέγχου ακολουθώντας το design pattern ενός native ελεγκτή σε C++, µε ROS Wrapper, επιτρέποντας χρήση τόσο στην προσοµοίωση όσο και στο πραγµατικό ϱοµπότ. Ο ¨Κηφέας¨ µοντελοποιήθηκε στο Gazebo για δοκιµή του ελεγκτή, ο οποίος πέτυχε και στις δύο ϕάσεις (free space και contact). ΄Επειτα, ο εξοµοιωτής του εργαστηρίου επανήλθε σε λειτουργία, µε αντικατάσταση ελαττωµατικού εξοπλισµού και επίλυση καλωδιώσεων. Ο νέος gripper ενσωµατώθηκε στο ΤΣ∆ και πραγµατοποιήθηκε πετυχηµένο πείραµα ελέγχου για την πρώτη ϕάση (free space phase). Η προσοµοίωση δείχνει ότι το σύστηµα µπορεί να πετύχει αντίστοιχα αποτελέσµατα στη δεύτερη ϕάση µετά την αναβάθµιση του εξοπλισµού.