Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

AutoLUT - autonomiczny robot mobilny oparty na systemie ROS

Gmerek A., Pakulski D., Balcerzak M., Soghbatyan T., Dawid P.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2014

|

z. 194, t. 1

155--164

PL

W niniejszej publikacji scharakteryzowany jest autonomiczny robot mobilny, który został stworzony na zawody Robotour. Celem zawodów było wyłonienie robota, który pierwszy dojedzie do wskazanych koordynat GPS poruszając się wyłącznie na ścieżkach pokazanych na mapie. Konstrukcja pojazdu została oparta na quadzie elektrycznym. Do opracowania sterownika niskopoziomowego wykorzystano popularną technologię Arduino oraz autorskie sterowniki mocy. Sterownik wysokopoziomowy został natomiast opracowany przy wykorzystaniu systemu ROS. Referat ten zawiera opis stworzonej technologii i wskazówki dla przyszłych konstruktorów robotów.

EN

This paper describes the autonomus mobile robot which was created for Robotour competition. The aim of this competition was to reach desired GPS coordinates. The only permissible path motion was on the road (riding on grass was forbidden). The electric quad was used as a construction skeletor of the robot. The low-level controller was based on the Arduino technology and the high-level controller was programmed in the ROS platform. This paper contains the description of the developed technology as well as clues for future autonomous mobile robots designers.

2

Design of the robotic exoskeleton for upper-extremity rehabilitation

Gmerek A.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2013

|

R. 17, nr 1

97-101

EN

This paper touches upon the issue of designing of an upper-limb exoskeleton used for rehabilitation. Mainly there are presented the results concerning the mechanical design. The exoskeleton, also known as orthosis, has 12 degrees of freedom (DOF). Among 12 DOF there can be distinguished 7 DOF which are actively controlled during rehabilitation, 3 passive DOF which are responsible for wrist movements, and 2 adjustable DOF used for links elongation. An orthosis has been specifically designed to accomplish requirements of medical applications. Described exoskeleton is a key-component of the upper-limb rehabilitation robot.

PL

Artykuł opisuje zagadnienia konstrukcyjne związane z projektem egzoszkieletu przeznaczonego do rehabilitacji kończyny górnej. Egzoszkielet, zwany również ortezą, posiada 12 stopni swobody. Wśród nich można wyróżnić 7, które są aktywnie sterowane w trakcie przebiegu rehabilitacji, 3 bierne związane z ruchami nadgarstka oraz 2 stopnie swobody nastawcze, związane z dostosowywaniem ortezy do długości kończyny pacjenta. Opisywany egzoszkielet jest kluczową częścią opracowanego robota rehabilitacyjnego.

3

Impedance controllers for electri - driven robots

Jezierski E., Gmerek A.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2013

|

Vol. 7, No. 4

13--20

EN

This article presents a proposal of impedance controller, which is able to infulence the compliance of a robot, based on information obtained from a lowlevel controller about robot interaction with the environment. The proposed system consists of a lowlevel controller with proximity sensor, based on which mechanical impedance is adjusted. The intention of the creators was to develop a universal impedance regulator in the sense of hardware and software layers. Because of TCP/IP architecture, the designed regulator can be easily adapted to different robot controllers. Experiments were conducted on a real 1-DOF manipulator driven by BLDC motor, as well as using simulation on a 2DOF planar robot.

4

Mechanical and hardware architecture of the semi-exoskeleton arm rehabilitation robot

Gmerek A.

Archive of Mechanical Engineering

|

2013

|

Vol. LX, nr 4

557--574

EN

This paper deals with mechanical and hardware design of a robot, used for the rehabilitation of upper extremities. It has been called ARR-1 (Arm Rehabilitation Robot). The robot has a semi-exoskeleton structure. This means that some parts of the robot fit closely to the human arm (an orthosis), but the weight of the construction does not load patient’s body. The device is used for the whole arm rehabilitation, but active joints are only situated in glenohumeral and elbow joints. The robot is electrically actuated.

PL

Artykuł opisuje mechanikę oraz część sprzętową systemu sterowania robota przeznaczonego do rehabilitacji kończyny górnej. Robot został nazwany Arm Rehabilitation Robot - ARR i charakteryzuje się strukturą semi-egzoszkieletalną. Oznacza to, że część aktywna przylega do ciała pacjenta, a jego struktura kinematyczna przypomina kończynę górną, ale waga robota nie obciąża pacjenta. Urządzenie może być używane do rehabilitacji całej kończyny górnej, ale aktywne stopnie swobody znajdują się w stawach barkowo-obojczykowym oraz łokciowym. Robot jest napędzany silnikami elektrycznymi.

5

Wykorzystanie quasi-chaotycznych oscylatorów do generowania rytmu chodu robotów kroczących

Gmerek A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2012

|

z. 182, t. 2

471--480

PL

Celem pracy było opracowanie systemu sterowania autonomicznych robotów kroczących, który byłby w stanie sprawnie kontrolować rytm chodu robotów, przy różnych właściwościach podłoża i warunkach otoczenia. Eksperymenty zostały przeprowadzone na modelach owadopodobnych robotów kroczących. Chody były generowane z użyciem oscylatorów sprzężonych (van der Pola i rekurencyjnych sieci neuronowych). Przeprowadzono również badania symulacyjne nad sterowaniem z kontrolowaną podatnością pedipulatorów. Korzystając z opracowanego systemu roboty były w stanie np. skutecznie wydostać się z zagłębienia terenu.

EN

The aim of this study was 10 develop a control system of autonomous walking robots, that is able to efficiently control the gait rhythm of walking robots, in terms of various properties of the substrate and environment conditions. Experiments were conducted on models of insect walking robots. Gait were generated using the coupled oscillators (van der Poi and Recursive Artificial Neural Networks). It was also carried out simulation studies on the impedance control of pedipulators. With the USE of developed system robots were able to work effectively, e.g. to get out of depressions.

6

Regulator impedancyjny dla elektrycznego zespołu napędowego robota

Jezierski E., Gmerek A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2012

|

z. 182, t. 2

461--470

PL

W artykule została przedstawiona propozycja regulatora impedancji, zdolnego do wpływania na podatność manipulatora w zależności od informacji uzyskiwanej ze sterownika niskopoziomowego, na temat interakcji robota z otoczeniem. Zaproponowano system w skład którego wchodzi sterownik niskopoziomowy z czujnikiem zbliżeniowym, na którego podstawie kontroler impedancyjny dostosowuje podatność manipulatora. Zamierzeniem twórców było opracowanie uniwersalnego regulatora impedancyjnego, jego warstwy fizycznej i programowej. Dzięki architekturze TCP/IP, regulator można łatwo zaadaptować do różnych kontrolerów robotów. Badania rzeczywiste zostały przeprowadzone na manipulatorze o jednym stopniu swobody napędzanym silnikiem BLDC.

EN

This article presents a proposal of impedance controller, which is able to infulence the compliance of a robot based on information obtained from a low-level controller, about robot interaction with the environment. The proposed system consists of a low-level controller with proximity sensor, based on which mechanical impedance is adjusted. The intention of the creators was to develop a universal impedance regulator in the sense of hardware and software layers. Because of TCP/IP architecture, the designed regulator can be easily adapted to different robot controllers. Experiments were conducted on a real 1-DOF manipulator driven by BLDC motor.

7

ARR - robot do rehabilitacji kończyny górnej

Gmerek A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2012

|

z. 182, t. 1

61--70

PL

ARR (Arm Rehabilitation Robot) jest robotem przeznaczonym do rehabilitacji kończyn górnych. Aktywna część robota ma postać egzoszkieletu, w którym mocuje się kończynę górną rehabilitowanego pacjenta. Z robotem współpracuje system bioelektrycznego sprzężenia zwrotnego oparty o sygnały EMG (biopotencjały). Na podstawie tych sygnałów estymowana jest m in. siła generowana przez pacjenta. Referat przedstawia ogólną charakterystykę robota. W artykule pokrótce opisane są również zagadnienia konstrukcyjne, funkcjonowanie sterowników nisko- i wysokopoziomowych oraz skojarzone z robotem systemy wspomagające rehabilitację i ułatwiające obsługę robota (m.in. system elektromiograficzny, wizyjny system wirtualnej rzeczywistości, sprzężenie dźwiękowe oraz podsystem sterowania głosem).

EN

ARR (Arm Rehabilitation Robot) is a robot designer for upper limb rehabilitation. The active part of the robot is an exoskeleton, which is fastened to an arm and a forearm of the patient's limb. The electromyographic system cooperate with the robot. Based on EMG signals, the force is estimated, which is then used in control algorithms. The paper presents the general characteristics of the robot. The article brefly describes the design issues, the functioning of low and high-level controllers of the robot and the associated support system, which facilitate operate and simplify ( e. g. electromoygraphic system, virtual reality system dedicated for rehabilitation, audible feedback, voice control subsystem and others).

8

The electrooculography control system

Pakulski D., Gmerek A.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 12

160-163

EN

The aim of the project described in this paper was to develop the methods of recording and analysis of EOG signals meant for manipulator control. Electrooculography (EOG) is a technique for measuring of the resting potential of an eyeball, indicative of the electrical activity of the retina. This paper presents the complete electrooculographic system which cooperates with the special 2-DOF manipulator. The end-effector of manipulator is a laser pointer. In order to adjust signal to manipulator control, data must be collected and then digitally processed. There has been used the nonparametric model (classifier) based on Artificial Neural Networks (ANN). The task of the classifier was the assignment of an unknown fragment of the signal to one of eight classes of the eyeball movements. Application can be used by handicapped patients, who are able to communicate with others by their eyes only.

PL

Celem projektu było opracowanie metod przetwarzania i analizy sygnałów elektrookulograficznych (EOG) na potrzeby sterowania manipulatorów. Elektrookulografia jest techniką polegającą na pomiarze potencjału szczątkowego gałki ocznej, który wynika z elektrycznej aktywności siatkówki. W pracy przedstawiony jest kompletny system elektrookulograficzny, który steruje laserowym wskaźnikiem o dwóch stopniach swobody. W celu dostosowania sygnału EOG do sterowania manipulatora musi zostać on zarejestrowany przez czuły galwanometr zwany elektrookulografem, a następnie przetworzony w wieloetapowym procesie przetwarzania cyfrowego. Końcowym etapem przetwarzania jest klasyfikacja z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych. Aplikacja może zostać wykorzystana przez osoby niepełnosprawne mające kontrolę jedynie nad ruchem swoich oczu.

9

Adaptacyjny system sterowania protezą ręki wykorzystujący elektromiografię powierzchniową

Gmerek A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2010

|

z. 175, t. 1

99-110

PL

Skuteczne sterowanie protezami kończyn o wielu stopniach swobody jest trudnym zadaniem, które wymaga innowacyjnego podejścia do zagadnienia sterowania. W nowoczesnych protezach do tego celu używa się sygnałów biologicznych natury elektrycznej. Autor eksperymentował z sygnałami EMG (elektromiograficznymi), rejestrowanymi za pomocą tzw. elektromiografii powierzchniowej. W artykule tym do sterowania skonstruowaną protezą ręki został zaproponowany algorytm bazujący na sztucznych sieciach neuronowych (SSN) i logice rozmytej. W celu wyodrębnienia unikalnych cech analizowanych sygnałów (potrzebnych na wejście sieci), były one poddawane wieloetapowemu procesowi przetwarzania i obróbki.

EN

An effective control of multi-DOF limb prosthesis is a difficult task, which require innovative approach to the problem. In high-tech limb prosthesis the electrical-nature biological signals are used for this task. Author experimented with EMG (electromyographic) signals, registered with a surface electromyography. In this paper for control a constructed artificial limb an algorithm based on Artificial Neural Networks (ANN) and Fuzzy Logic was proposed. In order to extract unique features of analyzed signals (needed for input of the net), they were expose to multi-level procedure of signal processing.

10

Strategie sterowania modelem protezy ręki z wykorzystaniem miopotencjałów

Gmerek A.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2009

|

R. 13, nr 10

45-47

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad sterowaniem protez układu ruchowego czlowieka z wykorzystaniem miopotencjałów (sygnałów EMG). Na początku publikacji autor prezentuje podstawowe zagadnienia elektromiograficzne wykorzystywane w prezentowanych dalej badaniach. Testy były przeprowadzone na specjalnie w tym celu zbudowanym prostym manipulatorze imitującym ludzką rekę. Badane były trzy algorytmy sterowania, wykorzystujące miopotencjały jako sygnały wejściowe. Zaproponowane metody mogą być użyte do sterowania rożnego typu urządzeniami, a w szczególności protezami ludzkich kończyn.

EN

This paper presents experimental results on controlling the modelof hand prosthesis with the use of myopotentials (EMG signals). Author provides some basic information on an electromyography followed by description of control methods proposed in the project, and experimental results. All tests were made on the laboratory-built model of human arm. Three different algorithms using myopotentials as inputs were proposed and tested. All methods can be used to control various devices, and particularly externally powered prostheses.