Zastosowanie grafiki 3D i bibliotek OpenGL do symulacji stanów kolizyjnych robota

• Autorzy: Reclik D. , Kost G.

Warianty tytułu

EN

The 3D graphics based on the OpenGL library in simulations of the robot's collision state

• Konferencja: Konferencja Naukowo-Techniczna Automatyzacja - Nowości i Perspektywy (14 ; 24-26.03.2010 ; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono aplikację PLANER będącą praktyczną implementacją metody planowania ruchu robotów manipulacyjnych. Autorzy zastosowali metodę 2 1/2 D, do wyznaczania bezpiecznych trajektorii ruchu robotów, której podstawą działania jest płaska analiza kolejnych przekrojów sceny robota. Opracowana aplikacja PLANER realizuje obliczenia, dokonuje interpolacji wynikowej trajektorii ruchu z wykorzystaniem krzywych B-Spline, jak również pozwala na ocenę wizualną wyników dzięki przestrzennej prezentacji wyników obliczeń z wykorzystaniem grafiki OpenGL. Ze względu na znaczną ilość dostępnych funkcji opracowanego systemu, w pracy postanowiono omówić jedynie najistotniejsze z punktu widzenia praktycznego jej zastosowania. Omówione zostały mechanizmy obliczeniowe, system symulacji ruchu z wykrywaniem w czasie rzeczywistym kolizji typu face-to-face, interfejs użytkownika systemu PLANER, jak również moduł eksportu programów roboczych do systemu programowania robotów off-line FANUC Roboguide. Pracę zakończono opisem przeprowadzonych testów na rzeczywistych manipulatorach oraz uzyskanymi na ich podstawie wnioskami.

EN

In this paper there is presented the PLANER software, which is the practical implementation of the collision free robot movement planning method. There was used 2 1/2 D method, which is based on algorithm of following sections defining in robot work area. Those sections are explored by using flat analysis. Described application is able to determine collision free paths, make interpolation of those with the B-Spline curves algorithm and allows user to optical check the results by the 3D perspective image generated by using of the OpenGL graphics library. Because the PLANER software has many properties, we decided to describe only the most important and useful in practical usage of those application. There are described the calculations algorithms, module of the real time simulations of the movement along determined path, module of collision detect in face-to-face mode, application GUI, and the export module, which allow to transfer results into FANUC Roboguide robots off-line programming system. At the end of this paper there are conclusions, which are result of practical tests the PLANER software.

Słowa kluczowe

PL

roboty manipulacyjne; oprogramowanie; grafika 3D

EN

robots; software; 3D graphics

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Robotyka
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 14, nr 2
• Strony: 341--350
• Opis fizyczny: CD, Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Reclik D.

autor

Kost G.

• Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania Wydziału Mechanicznego Technologicznego Politechniki Śląskiej w Gliwicach

Bibliografia

• 1. Dulęba I.: Metody i algorytmy planowania ruchu robotów mobilnych i manipulacyjnych. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2001.
• 2. Fortuna Z., Macukow B., Wąsowski J.: Metody numeryczne. s. Podręczniki Akademickie. Elektronika. Informatyka. Telekomunikacja. Wydawnictwa Naukowe PWN. Warszawa.
• 3. Jankowski B.: Programowanie w praktyce. Wydawnictwo MIKOM, Warszawa 1999.
• 4. Latombe J.-C.:Robot motion planning. Kluwer Academic Publishers. London. 1993.
• 5. Majchrzak E., Mochnacki B.: Metody numeryczne. Podstawy teoretyczne, aspekty praktyczne i algorytmy. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004.
• 6. Orłowski A.: OpenGL. Leksykon kieszonkowy. Wydawnictwo HELION, Gliwice 2005.
• 7. Reclik D., Kost G.: The comparison of elastic band and B-Spline polynomials methods in smoothing process of collision-less robot trajectory, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Volume 29, Issue 2, 2008.
• 8. Reclik D., Kost G.: The 2 1/2 D Algorithm in Robot Workspace Analysis, 4th Conference Mechatronic Systems and Materials 2008, MSM 2008, Acta Mechanica et Automatica, Volume 2, No. 3, Białystok Technical University, 2008.
• 9. Reclik D., Kost G.: Zastosowanie metody 2 1/2 D w planowaniu trajektorii robotów manipulacyjnych, Pomiary Automatyka Robotyka, Nr 2/2008,
• 10. Reclik D., Kost G.: Dynamiczne planowanie trajektorii robotów manipulacyjnych. Przegląd mechaniczny Nr 1’08. str 23-29.
• 11. Reclik D., Kost G.: A rational B-Spline curves in robot collision-free movement planning, Journal of Automation, Mobile Robotics and Intelligent Systems, Volume 2, No. 3, Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP, Warszawa 2008.