Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rejestracja obrazów a kalibracja kinematyki manipulatorów

Orozco Roberto, Ratajczak Adam

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2022

|

z. 197, t. 1

21-30

PL

Referat podejmuje próbę zaadaptowania wariacyjnych metod rejestracji obrazów do kalibracji kinematyki robotów manipulacyjnych. Rozpatrzono możliwość wykorzystania dyfeomorficznego dopasowania punktów charakterystycznych (ang. Diffeomorphic Landmark Matching) jako narzędzia do obliczania przekształceń dla szczególnej metody kalibracji, mianowicie kalibracji przez dyfeomorfizmy. Sformułowano problem rejestracji obrazów oraz przedstawiono idee związane z kalibracją prze dyfeomorfizmy. Efektywność takiego podejścia została zweryfikowana badaniami symulacyjnymi dla modelu kinematyki podwójnego wahadła.

EN

The paper addresses an attempt to adapt variational methods of the image registration to the calibration of manipulator kinematics. In particular, it considers an application of Diffeomorphic Landmark Matching as a tool for computing transformations for a specific calibration method, namely the calibration by diffeomorphisms. Image registration formalism as well as the ideas underlying the calibration method has been presented. The results of bonding these two theories have been evaluated by means of simulations.

2

Odporna kinematyka odwrotna w konfiguracjach osobliwych

Dulęba Ignacy

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2022

|

z. 197, t. 1

5-10

PL

W referacie przedstawiono zasady konstrukcji odpornych algorytmów kinematyki odwrotnej w konfiguracjach osobliwych i ich otoczeniu, uzasadniające także klasyczny algorytm odpornej odwrotności. Zaproponowano sposób addytywny i multiplikatywny wprowadzania poprawki do macierzy źle uwarunkowanej, by przywrócić jej dobre uwarunkowanie.

EN

In this paper additive and multiplicative methods of making inverse kinematics robust at (or around) singular configurations were presented. The methods are provable good and as special case cover also the literature robust inverse kinematics method. A clear advantage of robust methods is their independence on the cornak of singularities and simplicity in implementation.

3

Identyfikacja modelu robota mobilnego z użyciem adaptacyjnego obserwatora ESO

Patelski Radosław, Pazderski Dariusz

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2022

|

z. 197, t. 1

11-20

PL

W pracy rozważa się problem identyfikacji parametrów modelu dynamiki dwukołowego robota mobilnego z napędem różnicowym. Model dynamiki robota sformułowany został przy założeniu, że prędkości kół robota są mierzalnymi sygnałami wyjściowymi, natomiast prądy silników napędzających robota są sygnałami wejściowymi. W celu identyfikacji nieznanych parametrów robota wykorzystano zaproponowany niedawno adaptacyjny obserwator stanu rozszerzonego (PIESO) sformułowany poprzez połączenie klasycznego obserwatora stanu rozszerzonego (ESO) z gradientowym prawem adaptacji. Skuteczność proponowanego podejścia potwierdzono badaniami symulacyjnymi i eksperymentalnymi.

EN

In this paper a problem of identification of parameters of a two-wheeled mobile robot equipped with differential drive is considered. Model of the robot dynamics is formulated under an assumption that velocities of wheels are measurable outputs of the system, while the motor currents are input signals. In order to identify unknown parameters, a recent adaptive parameter identifying extended state observer (PIESO) algorithm is employed, which combines a classic ESO observer with a gradient adaptation law. The effectiveness of the proposed approach is validated by numerical and experimental trials.

4

An Innovative Project of a Bionic Robot for Social Applications in Felinotherapy

Litwin Sonia, Woźniak Klaudia, Olszewski Mariusz

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2021

|

R. 25, nr 4

5--18

EN

The paper describes an innovative design of a bionic robot for applications in felinotherapy supporting hospital and home psychotherapeutic treatment of bedridden children and adults. The project was engineered by biomimicrating a biological cat, reaching its robotic model. Particular attention in this process was devoted to capturing the essence of feline motorics behavior and the possibility of mapping them in a mechatronic model. The geometry, kinematics and kinetics of this model were analyzed, creating assumptions for its practical implementation in the real mechanism of cat skeleton movement. The used software used the topology of elements in Autodesk Fusion 360 Simulation workspace by performing the critical elements of the mechatronic model in print using SLS technology. The work was also supported by a graphical simulation in the PyBullet environment.

PL

W pracy opisano innowacyjny projekt bionicznego robokota dla zastosowań w felinoterapii, wspomagającej szpitalne i domowe leczenie psychoterapeutyczne obłożnie chorych dzieci i dorosłych. Projekt zrealizowano inżyniersko przez biomimikrowanie biologicznego kota, dochodząc do jego robotycznego modelu. Szczególną uwagę w tym procesie poświęcono uchwyceniu istoty kocich zachowań ruchowych i możliwości ich odwzorowania w mechatronicznym modelu. Przeprowadzono analizę geometrii, kinematyki i kinetyki tego modelu, tworząc założenia jego praktycznej realizacji w rzeczywistym mechanizmie kociego ruchu. W wykorzystanym oprogramowaniu korzystano z topologii elementów w obszarze roboczym Autodesk Fusion 360 Simulation, wykonując krytyczne elementy mechatronicznego modelu drukiem, w technologii SLS. Prace wspomagano także symulacją graficzną w środowisku PyBullet.

5

The effects of ArUco marker velocity and size on motion capture detection and accuracy in the context of human body kinematics analysis

Wieczorek Bartosz, Warguła Łukasz, Kukla Mateusz, Kubacki Arkadiusz, Górecki Jan

Technical Transactions

|

2020

|

Vol. 117, iss. 1

art. no. e2020036

EN

The research aim was to analyse the influence of velocity and size of markers on the accuracy of motion capture measurement utilising image processing with the use of OpenCV. On the basis of the obtained results, the usefulness of the applied measurement method in studying the kinematics of the human body while driving operating a wheelchair was determined. This article presents the test results for a low-budget motion capture measurement system for testing the kinematics of the human body in a single plane. The tested measuring system includes a standard activity camera Xiaomi Yi4K, expanded polystyrene markers with printed ArUco codes, and original software for marker position detection developed by the author. The analysis of the measurement method with regard to its applicability in biomechanical studies has highlighted several key factors: the number of measuring points, measurement accuracy expressed as a relative error and the limit velocity at which the marker trajectory is correctly represented. The article shows that the limit velocity of the marker is 2.2 m/s for 50x50 mm markers and 1.4 m/s for 30x30 mm markers. The number of measured points ranged from 233 to 2,457 depending on the marker velocity. The relative error did not exceed 5% for the marker velocities and thus provided a correct representation of its trajectory.

6

Modern Industrial Robotics

Olszewski Mariusz

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2020

|

R. 24, nr 1

5--20

EN

In the past decade, robots have become the basic tools for the automatization and robotization of industrial production, as they used to be in the 70s programmable controllers, in the 80s processor drive controllers, in the 90s of the twentieth century frequency controlled AC motors and in the first years of the 21st century digitization, expressed in the significant advancement and dissemination of computerization, telecommunications and internetization. This role is evidenced by further, beyond conventional robotics, extension of its application and the emergence of new hardware and software solutions oriented towards joint, by robots and human, undertaking of hitherto not rationalized production tasks. This essay is devoted to these transformations in contemporary robotics.

PL

Roboty stały się w mijającym dziesięcioleciu podstawowymi narzędziami automatyzacji i robotyzacji produkcji przemysłowej, tak jak kiedyś, w latach 70. sterowniki programowalne, w latach 80. procesorowe regulatory napędów, w latach 90. XX wieku nastawniki częstotliwościowe silników prądu przemiennego i w pierwszych latach XXI wieku cyfryzacja, wyrażająca się istotnym zaawansowaniem i upowszechnieniem informatyzacji, telekomunikacji i internetyzacji. Świadectwem tej roli jest dalsze, poza obszary konwencjonalnej robotyki, rozszerzanie jej aplikacji i pojawienie się nowych rozwiązań sprzętowych i programowych ukierunkowanych na wspólne, przez roboty i człowieka, podejmowanie dotychczas nie racjonalizowanych zadań produkcyjnych. Tym właśnie przemianom we współczesnej robotyce poświęcony jest ten esej.

7

Inverse kinematics of a spatial mechanismusing multibond graph

Maini Aman Kumar, Vaz Anand

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2020

|

Vol. 27, no. 1

71--85

EN

Various methods are available to compute kinematics and dynamics in the case of spa-tial mechanisms. These methods are cumbersome and laborious for large and multibodyspatial mechanisms. The bond graph technique is a powerful alternative tool for mode-ling. A four-link closed-chain 3R2S (3Revolute 2Spherical) spatial mechanism stands outamong the other four-link closed-chain spatial mechanisms due to its ability to be used ina number of applications. The main aim of this paper is to compute the inverse kinematicsof the mechanism using the bond graph structure of the system. In this paper, modeling ofa four-link closed-chain 3R2S spatial mechanism has been conducted using a multibondgraph approach. Inverse kinematics of the spatial mechanism, under various applications,has been directly obtained from the bond graph modeling. MATLAB coding for simula-tion has been done directly from the multibond graph without explicitly deriving systemequations. The simulation results have been analyzed and discussed using various plots.

8

Modeling the Kinematics of Two Robots with Denavit–Hartenberg Notation

Burghardt Andrzej, Skwarek Wincenty

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2020

|

Vol. 44, nr 4

121--128

EN

This article presents a description and methodology for building a kinematics model for the formation of twowheeled mobile robots transporting a beam using Denavit–Hartenberg notation. The simple and inverse kinematics tasks of this formation were solved. Solutions of kinematics tasks are presented in junction coordinates and global coordinates. The obtained results were simulated using the Matlab–Simulink package together with animation of the solution using a programmed emulator of robot work.

9

Optimalisation of the blade movement of the mower

Škrabala Jozef, Hajdučík Adrián, Medvecký Štefan, Brumerčík František

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2019

|

z. 105

213--222

EN

This article presents the correct adjustment of the mower’s blade movement relative to the forward movement of the mower. Everywhere around us are gardens, parks and meadow, which gives us reason to solve issues with mowing. The first part of this article shows agricultural machines, which are used today and the principle of correct cut of grass stalks. The next part shows the method of adjusting the mower’s blade speed. Design of a simple model was done with the use of Solid Edge Premium CAD. For computation, MSC Adams was used and post-processing was done with the use of Matlab. The connection between MSC Adams and Matlab was created by co-simulation.

10

Metoda wyznaczania prędkości punktów charakterystycznych zęba koła podatnego przekładni falowej

Kalina Adam, Mazurkow Aleksander, Warchoł Stanisław

Przegląd Mechaniczny

|

2019

|

nr 9

41--44

PL

W artykule przedstawiono metodę wyznaczania prędkości punktów znajdujących się na głowie i stopie zęba koła podatnego przekładni falowej. Obliczenia przeprowadzono w funkcji kąta obrotu generatora, przyjmując różne wartości prędkości obrotowych wału wejściowego przekładni falowej z zablokowanym kołem sztywnym. Otrzymane wyniki posłużą w kolejnym etapie badań do określenia prędkości w chwilowych punktach styku znajdujących się na linii przyporu oraz zbudowania charakterystyk kinematycznych tego rodzaju przekładni.

EN

Paper contains information about method of calculation of velocity characteristic points of tooth of flexspline. Velocity is expressed as function of angle of rotation od wave generator. Calculations were made for two different values of rotation speed of wave generator. Calculation result will be used in future researches in purpose of examine kinematics of meshing of flexspline with circular spline.

11

Kinematyka docierarek tarczowych

Barylski Adam

Przegląd Mechaniczny

|

2019

|

nr 7-8

48--52

PL

Omówiono analizę kinematyki docierania powierzchni płaskich w układach jedno- i dwutarczowych. Przedstawiono opracowane modele standardowych układów kinematycznych. Wyznaczono zakresy zmienności prędkości docierania i wartości przyspieszeń w analizowanych układach kinematycznych.

EN

In the paper presented analysis of kinematics of plane surfaces lapping in single-disc and double-disc configurations. The models of standard kinematic systems have been demonstrated. The ranges of variability of machining speed and acceleration in the analyzed kinematic systems were determined.

12

Trio Motion Technology – zaawansowana kontrola ruchu

Mocak Patryk

Napędy i Sterowanie

|

2019

|

R. 21, nr 4

48--50

PL

Sterowanie dużą ilością osi stanowi problem dla niejednego przedsiębiorstwa. Zaawansowane aplikacje bardzo często wymagają innowacyjnego sprzętu. W takich aplikacjach istotną kwestią jest czas potrzebny programiście do stworzenia kompletnego, optymalnego kodu. W roku 2018 firma Multiprojekt Automatyka Sp. z o.o. wprowadziła do oferty właśnie tak nowatorskie rozwiązanie, pozwalające na realizację zaawansowanych algorytmów niezbędnych przy maszynach wieloosiowych. A to wszystko z poszanowaniem cennego czasu programisty.

13

Modeling the inspection robot with magnetic pressure pad

Kurc Krzysztof, Burghardt Andrzej, Szybicki Dariusz, Giergiel Józef

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 23, nr 1

50--58

EN

This article presents the process of designing a robot with a magnetic pressure pad for inspections of ferromagnetic ventilation ducts. In compliance with the assumptions, the CAD design of the robot was developed in a 3D programming environment. The designing proces brought about a mathematical model of the robot with one pair of magnetic drive modules, including simulation in a MATLAB/Simulink environment. The model accounted for parameters such as rolling resistance force, transverse resistance moment, magnetic attraction force, solid moment of inertia, and other factors. The magnetic pressure pad allowed for moving the robot in magnetic ventilation systems irrespective of slopes and shapes of ducts.

14

Biomechanical analysis of the golf swing: methodological effect of angular velocity component on the identification of the kinematic sequence

Thibault Marsan, Thoreux Patricia, Bourgain Maxime, Rouillon Olivier, Rouch Philippe, Sauret Christophe

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2019

|

Vol. 21, nr 2

115--120

EN

The golf swing is a complex whole-body motion for which a proximal-to-distal transfer of the segmental angular velocities from the pelvis to the club is believed to be optimal for maximizing the club head linear velocity. However, previous experimental results about such timing (or kinematic sequence) are contradictory. Nevertheless, methods that were used in these studies differed significantly, in particular, those regarding the component of the angular velocity vector selected for the identification of the kinematic sequence. Hence, the aim of this study was to investigate the effect of angular velocity vector component selection on the identified kinematic sequence. Methods: Thirteen golfers participated in this study and performed driver swings in a motion capture laboratory. Seven methods based on different component selection of segmental angular velocities (vector norm, component normal-to-sagittal, frontal, transversal and swing planes, segment longitudinal component and a method mixing longitudinal and swing plane components) were tested. Results: Results showed the critical influence of the component chosen to identify the kinematic sequence with almost as many kinematic sequences as the number of tested methods for every golfer. Conclusion: One method seems to show the strongest correlation to performance but none of them can be assessed as a reference method for the identification of the golf swing kinematic sequence. Regarding the limited time lag between the different peak occurrences and the uncertainty sources of current materials, development of simulation studies would be more suitable to identify the optimal kinematic sequence for the golf swing.

15

Thermodynamic analysis of the conrod-free engine

Kolesnikova T., Sakno O., Velmagina N., Lysyl O.

Transport Problems

|

2018

|

T. 13, z. 3

29--39

EN

The paper considers the problems related with the thermodynamic analysis of the conrod-free engine. A mathematical model of the intake system of the conrod-free engine is proposed, which takes into account the kinematics of the slider-crank mechanism. The computational model of the intake system of the engine with the slidercrank mechanism is presented. The model allowed determining dependencies of the mixture temperature in the intake pipeline on the rotation frequency of crankshaft and on the angle of opening of the throttle gate. The total pressure losses in the engine intake system are determined taking into account the kinematics of the slider-crank mechanism. The mathematical model of the intake system of engine allows evaluating the measures aimed at optimizing the engine design and increasing its fuel efficiency.

16

Wyprowadzenie wszystkich transformacji liniowych spełniających wyniki eksperymentu Michelsona-Morleya oraz dyskusja o podstawach relatywistyki

Szostek Roman

Problemy Nauk Stosowanych

|

2018

|

T. 9

93--124

PL

Wstęp i cele: W artykule wyprowadzona została cała klasa liniowych transformacji czasu i położenia. Transformacje zostały wyprowadzone przy założeniu, że dla obserwatora z każdego inercjalnego układu odniesienia spełnione są wnioski wynikające z eksperymentu Michelsona-Morleya oraz Kennedyego-Thorndikea. Materiał i metody: W pracy zastosowano metodę dedukcji matematycznej. Wyniki: W artykule pokazane zostało, że istnieje nieskończenie wiele kinematyk, w których jednokierunkowa prędkość światła jest zawsze równa c. Kinematyka Szczególnej Teoria Względności (STW) jest tylko jedną z tych nieskończenie wielu kinematyk. Wniosek: W artykule pokazane zostało, że matematykę, na której oparta jest kinematyka STW można inaczej interpretować i prowadzi to do innych wniosków na temat własności tej kinematyki. Wyprowadzone transformacje pozwalają na zbudowanie wielu różnych kinematyk zgodnych z eksperymentami Michelsona-Morleya oraz Kennedyego-Thorndikea.

EN

Introduction and aim: The entire class of linear time and position transformations was derived in the article. The transformations were derived on the assumption that for the observer from each inferential reference system the conclusions of the Michelson-Morley and Kennedy-Thorndike experiment are met. Material and methods: Mathematical deduction method has been used in the paper. Results: The article shows that there are infinitely many kinematics in which the unidirectional speed of light is always equal to c. The Special Theory of Relativity (STW) kinematics is just one of those infinitely many kinematics. Conclusion: The article shows that the mathematics on which STW kinematics is based can be interpreted differently and this leads to other conclusions about the properties of this kinematics. Derived transformations allow to build many different kinematics compatible with Michelson-Morley and Kennedy-Thorndike experiments.

17

Aerial Target Flight Path Modeling using B-Spline Curves

Bużantowicz W., Bezubik B.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2018

|

Vol. 9, Nr 4 (34)

21--32

EN

A method is presented for generating the flight path of an aerial target using B-spline curves developed for studying the combat effectiveness of anti-aircraft missiles and air defense systems. A procedure is described for determining the kinematic quantities (velocity, accelerations, angles of spatial orientation) that characterize the motion of an object along a set trajectory. Exemplary simulation results are included.

PL

W artykule przedstawiono sposób generowania trajektorii lotu celu powietrznego z wykorzystaniem krzywych B-sklejanych, opracowany na potrzeby badań skuteczności bojowej rakiet przeciwlotniczych i zestawów rakietowych obrony powietrznej. Opisano procedurę wyznaczania wielkości kinematycznych (prędkości, przyspieszeń, kątów orientacji przestrzennej), charakteryzujących ruch obiektu po zadanej trajektorii. Zamieszczono przykładowe wyniki badań symulacyjnych.

18

A Method of Visualizing Velocity and Acceleration Profiles of an Air Target

Bużantowicz W.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2018

|

Vol. 9, Nr 4 (34)

9--20

EN

This article outlines and describes the mathematical foundations for a method of generating ribbon trajectories using the Matlab environment. An example of their application is given, involving the visualization of velocity and acceleration profiles in program modules used for the planning and analysis of the flight paths of air targets.

PL

W artykule przedstawiono matematyczne podstawy opisu i zarys sposobu generowania trajektorii wstęgowych za pomocą środowiska Matlab. Jako przykład ich zastosowania wskazano wizualizacje profilów prędkości i przyspieszenia w modułach programowych przeznaczonych do planowania i analizowania tras lotu celów powietrznych.

19

Podstawy teoretyczne programowania robotów

Kaczmarek W., Panasiuk J.

Napędy i Sterowanie

|

2018

|

R. 20, nr 11

87--98

PL

Manipulatory robotów przemysłowych są mechanizmami składającymi się z kilku członów. Człony te są ze sobą połączone i przemieszczają się wzajemnie w celu uchwycenia lub przeniesienia części lub narzędzia zgodnie z zadawanymi sygnałami sterującymi na podstawie wskazań operatora lub zgodnie z zapisanym i uruchomionym programem robota. We wszystkich tych przypadkach opis ruchu robota wymaga znajomości położenia poszczególnych członów systemu zrobotyzowanego względem siebie w funkcji czasu. W związku z powyższym zagadnienie zarówno sterowania, jak i programowania łączy się nierozerwalnie z koniecznością zastosowania odpowiednich układów współrzędnych, względem których realizowany będzie ruch manipulatora. Niezależnie od konstrukcji robota, zgodnie z normą ISO 9787:2013, możemy wyróżnić kilka standardowych układów współrzędnych stosowanych w robotyce.

20

Robot group kinematics

Burghardt A., Skwarek W.

Modelowanie Inżynierskie

|

2018

|

T. 38, nr 69

11--16

EN

The paper presents a hierarchical system for controlling a formation of mobile robots transporting large-size objects. Values of displacement and velocity of the wheels which drive all the robots are determined on the basis of a kinematical inverse problem. The proposal for the solution has been simulated on the mobile robot work emulator.

PL

W artykule zaprezentowano hierarchiczny układ sterowania formacją mobilnych robotów transportujących obiekty o znacznych rozmiarach. Wartości przemieszczeń i prędkości kół napędzających wszystkie roboty wyznaczono na podstawie zadania odwrotnego kinematyki. Zaproponowane rozwiązanie zasymulowano w emulatorze pracy robotów mobilnych.