Sisteme de conducere a robotilor

Anul V, specializarea Automatizari, sem.I, curs optional

Numar ore: curs 3 ore/saptamâna, aplicatii 2 ora/saptamâna
Titular curs: Prof. dr. ing. Theodor BORANGIU
Titular laborator: Sl.dr.ing. Silviu Raileanu, As.drd.ing Raluca Tudorie
Numar puncte de credit:

Modalitatea de apreciere si notare:

    Nota finala se calculeaza insumand notele de la laborator(20%), proiect(20%) si de la examinarea finala(60%). Prezenta la laborator este obligatorie, iar pentru promovarea examenului sunt necesare predarea temei de casa si minim 5 la examenul final.

Obiective curs:

  • Prezentarea metodelor de formalizare a miscarii robotilor rigizi, articulati in lant cinematic deschis prin cuple simple de rotatie si translatie.
  • Analiza modelelor cinematice (pozitie si viteza) si dinamice ale robotilor pentru miscari libere si restrictionate de contactul cu mediul de lucru.
  • Prezentarea tehnicilor de planificare, generare si urmarire a traiectoriilor robotilor si a structurilor de control. Programare aplicatii in limbaj de nivel înalt.
  • Aplicarea conceptelor Inteligentei Artificiale in conducerea robotilor prin vedere artificiala.

Obiective laborator:

    Studiul manipulatoarelor robot, a controlerelor si perifericelor sistemelor robot (hardware). Arhitectura software a unui sistem robot. Sisteme robot - vedere artificiala. Limbaje de programare structurata, de nivel înalt, a robotilor (V+). Aplicatii de planificare a miscarii, pick-and-place, paletizare/ depaletizare, conditionare a miscarii, comunicatie cu operatorul. Proiectare, editare si executie programe in V+. Tema de casa (proiectul) impune rezolvarea unei aplicatii de robotica si elaborarea unui program de conducere.

Continut curs:

  • Terminologie. Spatii robot. Sisteme de coordonate. Transformari de spatii. Vectori si matrici de transformare omogene. Partitia brat-efector terminal. Arhitecturi de sistem robot industrial si performante de timp real.
  • Modele geometrice de pozitie: modele de cinematica directa si inversa. Solutii geometrice si analitice.
  • Modele cinematice diferentiale. Jacobianul geometric si analitic. Singularitati in spatii robot. Analiza redundantei si criterii de exploatare. Dualismul cineto-static.
  • Modele dinamice robot in formalismele Lagrange si Newton-Euler. Modele dinamice de miscare in spatiile articulatiilor si Cartezian.
  • Metode de planificare a miscarii robotilor si generare a traiectoriilor.
  • Tehnici de urmarire (reglare) a miscarii robotilor. Tehnici de reglare descentralizata, liniara a miscarii (PID, feed-forward). Tehnici de reglare centralizata, neliniara dupa model dinamic (reglare robusta, adaptiva, cu reactie de liniarizare, cu compensare de gravitatie).
  • Sisteme robot echipate cu vedere artificiala. Configurarea mediului de VA. Camere virtuale si formate de prelucrare a imaginilor. Calibrarea camera-robot si crearea modelelor scena-obiect (pentru recunoastere de obiecte), robot-obiect (pentru prindere), gripper-scena (pentru evitarea coliziunilor).
  • Ghidarea vizuala a miscarii robotilor de la camere fixe si mobile. Mecanismul de comanda "look-and-move". Acces structurat la obiecte din scena.
  • Integrarea sistemelor robot interconectate in structuri flexibile de fabricatie. Studii de caz.

Continut laborator:

  • Prezentarea sistemului robot si configurari initiale.
  • Operatia de pick and place.
  • Realizarea unei paletizari.
  • Folosirea semnalelor de intrare/iesire.
  • Folosirea contoarelor de timp.

Observatie:

    Activitatea de laborator este obligatorie si studentii nu pot intra in examen fara efectuarea tuturor laboratoarelor. Proiectul presupune realizarea individuala a unei aplicatii in limbajul de programare pentru roboti industriali V+.

Bibliografie:

  • Borangiu, Th. si M. Dupas : Robot - Vision. Mise en oeuvre en V+, Editura Academiei Romane, Bucuresti, 2002.
  • Borangiu, Th. si Ionescu, Fl. : Robot Modelling and Simulation, Editura Academiei Romane si AGIR, Bucuresti, 2002.
  • Borangiu, Th. : Advanced Robot Motion Control, Editura Academiei Romane si AGIR, Bucuresti, 2004.
  • Stefanoiu, D., Borangiu, Th. et Fl. Ionescu : Robot Modelling and Simulation. Applications and Solved Problems, Editura Academiei Romane si AGIR, Bucuresti, 2004.
  • Borangiu, Th. : Intelligent Image Processing in Robotics and Manufacturing, Editura Academiei Romane, Bucuresti, 2004.
  • www.adept.com.
  • www.scr.cimr.pub.ro
Choosing the best web hosting some times could be difficulty if you dont know what to look for. Read hosting reviews and if you may like we highly recommend using green hosting servers.
Free Joomla Templates designed by Joomla Hosting