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

Problematyka doboru obciążeń przy projektowaniu i optymalizacji manipulatorów przenośnych robotów mobilnych do zastosowań specjalnych

Krakówka Tomasz, Typiak Andrzej

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2022

|

R. 26, nr 1

61--67

PL

Konstrukcje manipulatorów robotów mobilnych do zastosowań specjalnych muszą podlegać optymalizacji w celu osiągnięcia wymaganych zdolności roboczych przy zachowaniu niskiej masy. W literaturze dotyczącej optymalizacji konstrukcji manipulatorów autorzy najczęściej przyjmują w swoich obliczeniach najbardziej niekorzystny stan obciążenia, bądź uwzględniają kilka wyróżnionych stanów obciążenia wynikających ze statyki lub ruchu dynamicznego obciążonego manipulatora. Do przeprowadzenia optymalizacji konstrukcji manipulatora robota teleoperowanego, który podczas operowania narażony jest na kontakt z przeszkodami w nieustrukturyzowanym środowisku, analiza obciążeń musi być wykonana wieloaspektowo. Wyniki takiej analizy służą do doboru elementów manipulatora np. napędów, a także do określenia obciążeń dla projektowania struktury nośnej konstrukcji oraz jej optymalizacji. Wyznaczone obciążenia mogą zostać wykorzystane do optymalizacji topologicznej komponentów manipulatorów w celu minimalizacji masy przy zachowaniu wytrzymałości dostosowanej do warunków pracy. Przedstawione są wstępne prace nad przygotowaniem metody doboru takich obciążeń.

EN

The construction of mobile robot manipulators for special applications must be optimized to achieve the required working capacity while maintaining a low mass. In the literature on the optimization of manipulator structures, the authors most often take into account the most unfavorable load case in their calculations or take into account several distinguished load cases resulting from the static or dynamic of the loaded manipulator. To optimize the design of a teleoperated robot manipulator, which during operation is exposed to contact with obstacles in an unstructured environment, the load analysis must be carried out in many aspects. The results of such analysis are used to select manipulator elements, e.g. drives, and to determine the loads for the design of the load-bearing structure and its optimization. The determined loads can be used to perform topological optimization of components of manipulators to minimize the mass while maintaining strength adapted to the operating conditions. Preliminary work on the preparation of a method for selecting such loads is presented.

3

Mobilne roboty w przemyśle. Stan obecny i perspektywy

Kampa Adrian

Utrzymanie Ruchu

|

2021

|

Nr 1

52--57

PL

Obecnie można zaobserwować znaczny udział manipulatorów i robotów przemysłowych w wielu branżach przemysłu. Nikogo już nie dziwi widok robotów, które standardowo wykonują takie prace jak np.: spawanie, manipulacja czy paletyzacja. Większość z nich to urządzenia stacjonarne, zamontowane w jednej określonej lokalizacji. Roboty te mają określony zasięg ramienia i związaną z tym ograniczoną przestrzeń roboczą.

4

Projekt oraz oprogramowanie zrobotyzowanego stanowiska do gratowania felg samochodowych

Pietruś Paulina, Muszyńska Magdalena

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2021

|

R. 25, nr 1

53--60

PL

Coraz częściej w procesach produkcyjnych wykorzystuje się rozwiązania, w których roboty współpracują z systemami wizyjnymi. Wiąże się to z realizacją zadań typu ,"pick and place" lub korekcją ścieżki narzędzia w trakcie procesu obróbki. Systemy wizyjne wymieniają informacje z kontrolerami robotów, co umożliwia wykrycie określonego obiektu, uzyskanie informacji o jego lokalizacji i orientacji. W ramach artykułu zdecydowano się zaprojektować oraz zbudować zrobotyzowane stanowisko w środowisku RobotStudio przeznaczone do gratowania felg samochodowych. Przedstawiono proces projektowania algorytmu w środowisku MATLAB pozwalającego określić położenie i orientację obrabianego detalu. Komunikacja obu środowisk MATLAB oraz RobotStudio odbywa się przez protokół TCP/IP. Zaprezentowano także weryfikację działania oraz symulację zbudowanego stanowiska.

EN

More and more often, production processes use solutions in which robots cooperate with vision systems. This is related to the implementation of “pick and place” tasks or tool path correction during the machining process. Vision systems exchange information with robot controllers, which enables the detection of a specific object, obtaining information about its location and orientation. As part of the article, it was decided to design and build a robotic station in the RobotStudio environment for deburring car rims. The process of designing the algorithm in the MATLAB environment that allows to determine the position and orientation of the processed detail was presented. Both MATLAB and RobotStudio environments communicate via the TCP/IP protocol. The verification of operation and simulation of the constructed station were presented.

5

Analiza uwarunkowań zapewnienia wybranych właściwości użytkowych wieloosiowych manipulatorów - zewnętrznych osi robotów

Cegielski P., Golański D., Kołodziejczak P., Kolasa A., Rochalski D., Sarnowski T.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2018

|

z. 196

129--142

PL

Ograniczony zasięg ramienia robota i uwarunkowania technologiczne dotyczące orientacji obrabianego (spawanego, malowanego itp.) obiektu wymuszają zastosowanie dodatkowych, wspomagających urządzeń. Powinny cechować się odpowiednią liczbą osi manipulacji, zdolnością do przenoszenia dużych obciążeń i wysoką powtarzalnością pozycjonowania. Przedstawione wymagania stają niekiedy w sprzeczności, wymuszając szereg kompromisów w odniesieniu do potrzeb, możliwości wytwórcy i ceny urządzenia. Dochodzenie do ostatecznego rozwiązania nie może być prowadzone wyłącznie w oparciu o intuicję konstruktora, ale musi być poparte obiektywnymi metodami badań i weryfikacji. W artykule prześledzono proces weryfikacji modeli konstrukcyjnych CAD pozycjonera typu "L" w ramach prac badawczo-rozwojowych nowych typów maszyn przeznaczonych do wdrożenia w PPU "ZAP Robotyka" w Ostrowie Wielkopolskim.

EN

Due to the limited range of robotic arm reach as well as manufacturing conditions of the work (e.g. welded or painted part) make the necessity of additional equipment to be employed. Such equipment should have required number of manipulation axes, ability to carry load, as well as repeatability of positioning. These requirements are sometime in conflict with needs, manufacturer capacity and price of the equipment forced to find compromises. Therefore, the final solution is always the result of designer intuition but should be verified with the use of objective test methods. Such verification process of CAD model of L- type positioner as a part of research and development of a new types of machines to be implemented in PPU "ZAP Robotyka" in Ostrów Wielkopolski.

6

Uchwyt robota. Stanowczy, ale z wyczuciem

Chrzanowski H.

Utrzymanie Ruchu

|

2017

|

Nr 2

30--31

PL

Chwytaki i czujniki rozumiane jako wyposażenie robotów to jedynie wierzchołek góry lodowej. Lawinowy rozwój robotyki przemysłowej uwolnił niezmierzone pokłady pomysłowości konstruktorów i wynalazców. Niniejszy artykuł pokrótce prezentuje rozwiązania dostępne na rynku.

7

Prototypowy manipulator ja-wa do automatycznego betonowania ścian

Więckowski A.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2017

|

Vol. 26, No. 2

276--284

PL

W kontekście technologii automatycznego wznoszenia budynków przeanalizowano prototypowy, system ja-wa, który integruje zagadnienia komputerowego sterowania pracą manipulatora z badaniem dopuszczalnego postępu robót (odpowiednio do wyników bieżących analiz narastania w czasie wytrzymałości młodego betonu, ułożonego w warstwach wykonanych wcześniej). Narzucanie mieszanki (w kontrolowanych odstępach czasu) wraz z wykończeniem powierzchni przegrody jest realizowane przez manipulator-automat, przemieszczający się po torze systemowego promu. Wskazano racjonalność oraz niską kapitałochłonność rozwiązania.

EN

In the context of automatic construction of buildings analyzed prototype, ja-wa system, which integrates aspects of computer controlling the manipulator of the testing of allowable construction progress (according to the results of the analysis rise the endurance of the young concrete, laid in layers made earlier). Imposing of concrete mix (controlled intervals) with finish a surface septum is performed by a computer-controlled manipulator-machine, which moves the track system ferry. Indicated rationality and low capital intensity of solutions.

8

Robust task space trajectory tracking control of robotic manipulators

Galicki M.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2016

|

Vol. 21, no. 3

547--568

EN

This work deals with the problem of the accurate task space trajectory tracking subject to finite-time convergence. Kinematic and dynamic equations of a redundant manipulator are assumed to be uncertain. Moreover, globally unbounded disturbances are allowed to act on the manipulator when tracking the trajectory by the end-effector. Furthermore, the movement is to be accomplished in such a way as to reduce both the manipulator torques and their oscillations thus eliminating the potential robot vibrations. Based on suitably defined task space non-singular terminal sliding vector variable and the Lyapunov stability theory, we propose a class of chattering-free robust controllers, based on the estimation of transpose Jacobian, which seem to be effective in counteracting both uncertain kinematics and dynamics, unbounded disturbances and (possible) kinematic and/or algorithmic singularities met on the robot trajectory. The numerical simulations carried out for a redundant manipulator of a SCARA type consisting of the three revolute kinematic pairs and operating in a two-dimensional task space, illustrate performance of the proposed controllers as well as comparisons with other well known control schemes.

9

General method of structural synthesis of parallel mechanisms

Bałchanowski J.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. 16, no. 3

256--268

EN

This paper presents a method of the structural synthesis of spatial or planar parallel mechanisms. The method exploits the combined strengths of the Baranov method and the intermediate chain method. It makes possible to create complete sets of parallel mechanism solutions. Relations for the number and structure of branches are provided. The successive steps in the procedure for generating a structural form of a closed branch, the opening of the branch, the way of constructing a parallel mechanism from branches with negative and zero degree of freedom (DoF) and the connection of the drives separated from the branches are described. The proposed method of structural synthesis was applied to generate a complete set of branch solutions, written using numerals representing the number of links in a branch and the number of kinematic pairs of proper class, and to demonstrate the possibilities of creating mechanisms with a different number of branches. The end result was a complete set of possible spatial parallel mechanism solutions for the required mobility.

10

Zrobotyzowane stanowisko z kontrolą siły

Burghardt A., Kurc K., Muszyńska M., Szybicki D.

Modelowanie Inżynierskie

|

2014

|

T. 22, nr 53

30--36

PL

Tematem artykułu jest zrobotyzowane stanowisko służące do zatępiania krawędzi elementów o zmiennym kształcie, z wykorzystaniem systemu automatycznej adaptacji trajektorii narzędzia. Zmienna geometria obrabianego detalu wynika z dokładności wykonania form odlewniczych i zjawiska skurczu. Fakt ten skutkuje koniecznością stosowania ręcznej obróbki, brak możliwości powtarzalnego określenia ścieżki narzędzia. W proponowanym rozwiązaniu wykorzystany zostanie robot z pozycjonerem wyposażony w aktywne narzędzia oraz układ sterowanie siłą interakcji przedmiot-narzędzie. Proponowane rozwiązanie dotyczy analizy układów z kontrolą siły docisku. Propozycja przetestowania aplikacji kontroli siły, która ułatwia interakcje robota z otoczeniem. Bazuje na strategii sterowania, gdzie ruchy robota są dostosowywane do informacji zwrotnych z czujników siły.

EN

The article presents the conception problem solution of robots machining mechanical parts whose shape is randomly changed. Inaccurate shape is the result of cast technology. The author’s propos robot station equipment positioner, force control, active tool. Option Force Control makes the robot possess the capability of quickly and accurately adapting machining to the surface contour and consistency of the materials and component parts to be processed. The proposed solution has been simulated in a virtual environment RobotStudio. Additionally in this approach I proposed the communication system between elements stations and built user library.

11

The Matlab toolbox for modeling complex mechanisms

Pająk I.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2014

|

Vol. 19, no. 2

285--301

EN

In the paper, a new version of the Matlab toolbox for modeling and simulation of any mechanisms consisting of open kinematic chains is presented. This tool renders it possible to define any manipulator described by Denavit-Hartenberg parameters and then connect the mechanisms created in this way into one complex mechanism. The package can be used for a realistic visualization of robot motion necessary in research, didactic process or during design of a production cell. Available functions render it possible to show a realistic model of a mechanism based on both default and user defined appearance. The toolbox also provides a set of tools for performing simultaneous simulations of many robots and other objects in their workspace. An example illustrating new features of the toolbox, presenting modeling and motion simulating of human upper limb is also attached.

12

Numerical effectiveness of different formulations of the rigid finite element method

Adamiec-Wójcik I., Drąg Ł., Wojciech S.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2014

|

Vol. 19, no. 3

475--485

EN

The paper presents an application of different formulations of the rigid finite element method (RFEM) to dynamic analysis of flexible beams. We discuss numerical effectiveness of the classical RFEM and an alternative approach in which continuity of displacements is preserved by means of constraint equations. The analysis is carried out for a benchmark problem of the spin-up motion in planar and spatial cases. Torsion is omitted for numerical simulations and two cases of the new approach are considered. The results obtained by means of these methods are compared with the results obtained using a nonlinear two-node superelement.

13

Differential kinematics of contemporary industrial robots

Szkodny T.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2014

|

Vol. 19, no. 3

643--659

EN

The paper presents a simple method of avoiding singular configurations of contemporary industrial robot manipulators of such renowned companies as ABB, Fanuc, Mitsubishi, Adept, Kawasaki, COMAU and KUKA. To determine the singular configurations of these manipulators a global form of description of the end-effector kinematics was prepared, relative to the other links. On the basis of this description , the formula for the Jacobian was defined in the end-effector coordinates. Next, a closed form of the determinant of the Jacobian was derived. From the formula, singular configurations, where the determinant’s value equals zero, were determined. Additionally, geometric interpretations of these configurations were given and they were illustrated. For the exemplary manipulator, small corrections of joint variables preventing the reduction of the Jacobian order were suggested. An analysis of positional errors, caused by these corrections, was presented.

14

Mechatroniczny manipulator układów sterowania wyposażonych w pulpit sterowniczy

Szymański Z., Napierała J., Węcławek J.

Napędy i Sterowanie

|

2013

|

R. 15, nr 6

80--86

PL

W zakładach przemysłowych przemysłu ciężkiego – elektromaszynowego, samochodowego, chemicznego – oraz na zautomatyzowanych liniach produkcyjnych stosowane są maszyny i urządzenia zasilane energią elektryczną z różnymi rodzajami napędów: elektrycznym, pneumatycznym oraz hydraulicznym, lub ich kombinacjami w układach napędu hybrydowego: napęd elektropneumatyczny, elektrohydrauliczny. Urządzenia te pracują w różnych warunkach środowiskowych i technologicznych: wysoka temperatura, trujące substancje, niebezpieczeństwo wybuchu. Większość z tych urządzeń jest wyposażona w pulpity sterownicze, do których dostęp jest niemożliwy lub utrudniony. Przeważnie dostęp posiada ograniczona ilość osób z odpowiednimi upoważnieniami i uprawnieniami.

EN

The paper present’s the review of mechatronic constructional solutions system of the small and average power, with particular reference to industrial stationary and mobile manipulators. In the paper presented conception and result’s of industrial experiments an mechatronic mobile manipulator used to inspection of control systems of devices working in dangerous, and trouble located industrial conditions.

15

Numerical simulation and co-simulation in analysis of manipulators’ dynamics

Baran D., Lisowski W.

Mechanics and Control

|

2013

|

Vol. 32, no. 4

129--135

EN

Application of general purpose computing environments to analysis of manipulators’ dynamics gives ability to select elastically the model structure and analysis algorithms, as well as full access to the intermediate results, however, it often requires introduction of various simplifications of the model under consideration. The alternative approach consists in application of the specialized software packages that allow the use of more sophisticated models, but at the cost of restricted access to the intermediate results as well as the limited range of possible modifications of models and solution algorithms. The authors focused on application of the co-simulation technique in analysis of manipulators’ dynamics. Co-simulation consists in application of specialized software packages to formulation of the dynamic model. Next, the model is simulated with use of a general purpose computing environment and co-operating specialized software package. The authors used Matlab/Simulink computing environment and MD ADAMS software package. The paper presents comparison of results, problems of application, as well as remarks on educational applicability of manipulator dynamics analysis with use of the simulation and the co-simulation techniques. Two examples of a manipulator dynamics modelling were considered. One example with a considerably simplified mass spatial distribution, and another one with a mass distribution corresponding to a real commercial manipulator. The achieved analysis results confirmed that application of the co-simulation technique eases the use of complex models in analysis of manipulator dynamics with use of the general purpose computing environments.

PL

Analiza dynamiki manipulatorów z zastosowaniem uniwersalnych ´środowisk obliczeniowych daje możliwość pełnego kształtowania struktury modeli, algorytmu analizy oraz dostęp do wszystkich wyników cząstkowych, jednak zwykle wymaga również wielu uproszczeń modelu. Alternatywnym podejściem jest wykorzystanie specjalizowanych pakietów oprogramowania, które dają możliwość stosowania bardziej złożonych modeli, lecz ograniczają dostęp do wyników pośrednich oraz zakres wprowadzania modyfikacji algorytmów analizy i struktury modeli. Rozważania autorów dotyczą wykorzystania techniki kosymulacji w analizie dynamiki manipulatorów. Kosymulacja polega na zastosowaniu specjalizowanych pakietów oprogramowania do formułowania modelu dynamicznego, który jest następnie symulowany w uniwersalnym ´środowisku obliczeniowym we współpracy z specjalizowanym pakietem oprogramowania. Autorzy wykorzystali współpracę ´środowiska Matlab/Simulink i pakietu oprogramowania MD ADAMS. W artykule przeprowadzono porównanie wyników symulacji i kosymulacji dynamiki manipulatorów w kontekście: zgodności, problemów zastosowania oraz przydatności dydaktycznej. Przedstawiono przykład analizy dynamiki ramienia manipulatora o uproszczonym rozkładzie masy i manipulatora o otwartym łańcuchu kinematycznym o rozkładzie masy odpowiadającym manipulatorowi rzeczywistemu. Wyniki przeprowadzonych analiz potwierdziły, ze zastosowanie kosymulacji ułatwia wykorzystanie złożonych modeli w analizie dynamiki manipulatorów za pomocą uniwersalnych środowisk obliczeniowych.

16

Konstrukcja i kinematyka hydraulicznego translacyjnego manipulatora równoległego o trzech stopniach swobody

Dindorf R., Woś P.

Hydraulika i Pneumatyka

|

2013

|

nr 5

5--9

17

Projekt przestrzennego manipulatora równoległego typu DELTA z napędem mięśniowym

Łaski P., Błasiak S., Dindorf R., Takosoglu J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne

|

2012

|

Z. 17

80-88

PL

W artykule przedstawiono projekt i konstrukcję elektropneumatycznego manipulatora równoległego o trzech stopniach swobody typu DELTA z pneumatycznymi aktuatorami mięśniowymi. Przedstawiono elementy składowe oraz zaproponowano układ sterowania.

EN

In paper design and construction of electro-pneumatic parallel manipulator of delta type with pneumatic muscle actuators was presented. Manipulator consists of six pneumatic muscle actuators DMSP type, fixed base, moving platform, driving arms and three angle transducers. To control of manipulator efector dSpace real time system with flow valves was used.

18

Sposoby pozycjonowania i detekcji obiektów w układach chwytowych manipulatorów

Domińczuk J.

Postępy Nauki i Techniki

|

2012

|

Nr 15

161-169

PL

W artykule zamieszczono informacje związane z możliwymi do zastosowania systemami pozycjonowania i detekcji obiektów w układach chwytowych manipulatorów. Przedstawiono przykładowe rozwiązania detekcji oparte na wykorzystaniu czujników w systemach kontaktowych i bezkontaktowych. W opracowaniu przedstawiono praktyczne rozwiązania sposobów pozycjonowania obiektów jak również określono wymagania jakie powinny spełniać obiekty by istniała techniczna możliwość ich detekcji i pozycjonowania szczególnie tam gdzie występują elementy podobne.

EN

The information related to the possibilities of application systems of positioning and objects detection in manipulators gripping systems are presented in the article. Solutions of detection based on using sensors in contact and non-contact systems were described. The paper discusses practical solutions of objects positioning methods as well as requirements that objects have to fulfil that it was technically possible to detect and position them particularly if they are similar elements.

19

The inverse kinematics problem of AX-12 robotic arm manipulator

Szkodny T.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2012

|

Vol. 17, no. 3

991-1002

EN

In this paper the solution algorithm of the inverse kinematics problem for AX-12 Robotic Arm with a four degrees of freedom (DOF) manipulator is presented. This algorithm is an essential component of the future of computer intelligence of the manipulator. This algorithm will be implemented into the controller of these manipulators and it will allow their control by using the vision information, which specifies the required location of the end-effector. This required location makes it possible for the end-effector to approach a manipulation object (observed by cameras) and pick it up, without the necessity of preliminary leading the manipulator to the object. Currently, the information obtained from the camera is sent via the Internet to the user. The user is remotely controlls via the Internet the movement of the manipulator by means of a joystick. These manipulators have five links joined by a revolute joint. First, the location of the end-effector in relation to the base of the manipulator was described. Next, the analytical formulas for joint variables (dependent on these location) were presented. These formulas take into account the multiple solutions for singular configurations of these manipulators.

20

Nowa generacja robotów spawalniczych

Jaskulski K.

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2011

|

Nr 2 (12)

18--20

PL

Japoński koncern OTC Daihen (Osaka Transformer Company) istnieje od 1919 r. Początkowo był to producent wyłącznie aparatury energetycznej (transformatory wysokiego napięcia), a od roku 1929 stał się wytwórcą urządzeń spawalniczych (spawarki i zgrzewarki). Dzisiaj OTC jest jednym z liderów w produkcji podzespołów do robotyzacji procesów spawalniczych.