Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane zagadnienia zastosowania robotów w inżynierii produkcji

Mikołajczyk T., Słomion M., Styp-Rekowski M., Matuszewski M.

Obróbka Metalu

|

2017

|

nr 2

36--41

EN

In the paper chosen examples of using industrial robots equipped with tools to the realization of processes of the forming and machining were described. Problems of the working space of robots were presented, including hybrid systems. Classification of systems of machining robots was also drawn up including the technique of the forming, the kinematics of the tool and the manner of machining. Directions of works were shown for the development of this trend in manufacturing techniques.

PL

W artykule przedstawiono wybrane przykłady zastosowania robotów przemysłowych wyposażonych w narzędzia do realizacji procesów kształtowania i obróbki. Przedstawiono zagadnienia przestrzeni roboczej robotów z uwzględnieniem systemów hybrydowych. Opracowano klasyfikację systemów obróbkowych robotów z uwzględnieniem techniki kształtowania, kinematyki narzędzia i sposobu obróbki. Wskazano kierunki prac dla rozwoju tego trendu w technikach wytwarzania.

2

Human motion capture using Kinect and third party sensors

Żorski W., Pałys T.

Przegląd Teleinformatyczny

|

2016

|

T. 4, Nr 1-2 (41)

17--38

EN

The paper describes an applicable solution combining advantages of the Kinect device and properties of appropriable third party sensors. The elaborated solution allows tracking of a human arm along with recognition of basic hand gestures. This way it may be possible to remotely control a manipulator or a robotic arm performing some actions determined by a user's hand. The Kinect is mainly used to preliminary calibrate the system and for verification purposes. The system was designed using kinematics-based approach with rigid transformation combining rotations and translations. Matrix transformation operators were exchanged by dual quaternions as quaternions are native for the used devices. Additionally, as this is not a trivial mathematical tool, the machinery of dual quaternions has been introduced and its implementation is given.

PL

Artykuł przedstawia rozwiązanie problemu śledzenia ręki poruszającego się człowieka, wraz z rozpoznawaniem prostych gestów, przy wykorzystaniu właściwości urządzenia Kinect oraz dodatkowych sensorów. Rozwiązanie może być stosowane do zdalnego sterowania manipulatorem za pomocą ręki i gestów dłoni. Urządzenie Kinect służy głównie na etapie kalibracji systemu oraz w celu weryfikacji jego działania. System został pierwotnie zaprojektowany przy użyciu standardowej kinematyki manipulatora, opartej na macierzowych operatorach przekształcenia, które następnie zostały zastąpione przez kwaterniony dualne, gdyż są one wykorzystywane natywnie przez zastosowane urządzenia. Artykuł zawiera krótkie wprowadzenie do kwaternionów dualnych oraz ich przykładową implementację w środowisku Scilab.

3

Zastosowanie ludzkiego wzorca chodu do sterowania robotem kroczącym

Parulski P., Michalski M., Kozłowski K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 1

115--124

PL

Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie wstępnych wyników prac zmierzających do opracowania systemu do analizy i projektowania chodu dwunożnych robotów kroczących w oparciu o dane biologiczne. Akwizycja danych biologicznych przeprowadzona została w oparciu o system wizyjny firmy Optitrack oraz środowisko Matlab. Wygenerowane trajektorie stanowią podstawę do tworzenia zestawów funkcji wyjścia, a w konsekwencji do projektu sterownika, którego zadaniem będzie jak najlepsze odwzorowanie chodu ludzkiego.

EN

The paper presents an attempt to create a system for analysis and design a gait for the two-legged walking robot, on the basis of biological data. The acquisition of biological data was conducted based on the Optitrack vision system and the Matlab software. Generated trajectories are used to create a set of output functions, and finally to create the controller, to track the human gait pattern.

4

Odporny gładki algorytm sterowania robotem o kinematyce monocykla

Pazderski D.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 2

509--518

PL

Praca przedstawia metodę sterowania/nawigacji robota mobilnego o kinematyce monocykla. Proponowany gładki algorytm zapewnia zbieżność trajektorii pozycji i orientacji do otoczenia punktu zadanego o projektowanym promieniu i wykazuje odporność na addytywne ograniczone zakłócenia pomiarowe konfiguracji. Metoda wykorzystuje gładki hybrydowy algorytm nawigacji połączony z algorytmem sterowania ruchem wykorzystującym metodę funkcji transwersalnych. W pracy przedstawiono skróconą analizę stabilności oraz wybrane wynik i symulacyjne ilustrujące właściwości sterownika/nawigatora.

EN

In this paper a stabilizer dedicated for a unicycle-like robot is considered. The proposed smooth control law ensures the global boundedness of position and orientation trajectories to a neighborhood of the origin with an arbitrarily selected radius and some robustness to bounded additive measurement noises. The controller consists of a smooth hybrid navigation algorithm and a smooth feedback based on me transverse function approach. Sketch of stability proof and simulation results illustrating properties of the algorithm are investigated.

5

Modelowanie ruchu robota humanoidalnego z wykorzystaniem koncepcji podwójnego odwróconego wahadła

Żurawska M. S., Zielińska T., Szumowski M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 1

125--134

PL

W artykule zaproponowano model odwzorowujący cechy chodu człowieka. Model ten składa się z dwu odwróconych wahadeł połączonych parą obrotową. Masy punktowe znajdujące się na wahadłach mogą przesuwać się. Dzięki wprowadzeniu sterowanej zmiany położenia mas, model może zostać wykorzystany nie tylko do opisania podstawowych sytuacji ruchowych (jak np. chód, bieg), ale również daje możliwość opisania złożonych sytuacji, jak np. popchnięcie obiektu w plecy, czy zmiany rodzaju chodu (np. przejście z chodu do biegu). W artykule przeanalizowano dane uzyskane z eksperymentów dotyczących podstawowych (chód i bieg) i złożonych (popchnięcie obiektu w plecy) sytuacji ruchowych. Na ich podstawie przeprowadzono weryfikację zaproponowanego modelu. Weryfikacja opisanej koncepcji polegała na odtworzeniu sytuacji popchnięcia obiektu w plecy z wykorzystaniem modelu podwójnego odwróconego wahadła.

EN

The simple model which allows to represent the kinematic synergies in the human motion was proposed. The model consists of two inverted pendulums connected by revolute joint. The position of pendulum point masses is not constant, the possibility of changing their position allows to imititate the properties of not only the basic movements (e.g. walking, running) but also of the complex motions like postural push recovery or gait transitions. For establishing this model the experimental data were considered for walking, running and push recovery. Based on experiments proposed model was verified. The push recovery behaviour was succesfully modelled using the concept of double inverted pendulum with movable masses.

6

Modeling and simulation of a tracked mobile inspection robot in MATLAB and V-REP software

Ciszewski M., Mitka Ł., Buratowski T., Giergiel M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 1

135--144

EN

This paper presents modeling and simulation of a tracked mobile robot for pipe inspection with usage o MATLAB and V -REP software. Mechanical structure of the robot is described with focus on pedipulators used to change pose of the track drive modules to adapt to different pipe sizes and shapes. Modeling of the pedipulators is shown with usage of MATLAB environment. The models are verified using V-REP and MATLAB co-simulation. Finally, operation of a prototype was verified on a test rig. The robot utilized joint trajectories computed with usage of mathematical models for reconfiguration of the pedipulators.

PL

W artykule przedstawiono modelowanie i symulacje mobilnego robota gąsienicowego przeznaczonego do inspekcji rurociągów przy użyciu oprogramowania MATLAB i V-REP. Przedstawiono konstrukcję mechaniczną robota, z uwzględnieniem pedipulatorów, służących do ustawiania pozycji gąsienicowych modułów napędowych w celu dostosowania się robota do różnych kształtów i średnic rur. Modelowanie i obliczenia trajektorii ruchu mechanizmu pedipulatorów zostały przeprowadzone w środowisku MA TLAB. Modele zostały zweryfikowane przy użyciu równoległej symulacji w oprogramowaniu V-REP i MATLAB. Poprawność modeli rekonfiguracji pedipulatorów została sprawdzona na stanowisku testowym przy użyciu prototypu, sterowanego za pomocą poprzednio obliczonych trajektorii złączowych.

7

Model robota mobilnego napędzanego dwiema półsferami

Joniak P., Muszyński R.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 1

103--114

PL

Jednym z oryginalnych pomysłów napędu robotów mobilnych jest wykorzystanie do tego wirującej półsfery. Zastosowanie w napędzie robota dwóch takich półsfer daje obiekt o niezwykle ciekawych własnościach. W referacie przedstawiamy model kinematyki takiego układu, analizujemy jego zachowanie, proponujemy uproszczoną postać modelu i dyskutujemy cechy tego uproszczenia. Dla ilustracji właściwości wyprowadzonych modeli prezentujemy zestaw wyników symulacji wskazujących na podobieństwa i różnice w ich zachowaniu.

EN

The paper presents analysis of a two HOG wheel mobile robot. Capabilities of this drive are presented and discussed. Nonholonomic constraints and kinematics models are derived. Simplified model is proposed and its features are analysed. In addition, to present properties of the models, series of simulation arc performed. In result similarites and differences are shown.

8

Manipulatory równoległe 3(TRRR) i 3(TRTR) o liniowym modelu kinematyki

Mianowski K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 1

145--154

PL

W artykule przedstawiono projekty manipulatorów równoległych o strukturach 3(TRRR) i 3(TRTR) charakteryzujące się liniowymi modelami opisu kinematyki. Manipulatory mogą mieć zastosowanie jako zadajniki typu haptic device do zadawania ruchu w systemach telemanipulacji i jako mechanizmy posuwów podstawowych dla maszyn obróbczych typu frezarka CNC lub w konstrukcji maszyn do szybkiego prototypowania. Dzięki odpowiedniemu doborowi schematu kinematycznego oraz parametrów geometrycznych mechanizmu, platforma ruchoma manipulatora może przemieszczać się w przestrzeni 30 dokładnie odtwarzając składowe x-y-z z translacyjnych układów napędowych ulokowanych na podstawie i z zachowaniem stałej orientacji. Rozwiązania charakteryzują się przejrzystością konstrukcji, prostotą układu kinematycznego, zwartością i lekkością oraz niskim kosztem wykonania. Przedstawione koncepcje stanowią kolejne rozwinięcie wcześniejszych rozwiązań autora w zakresie robotycznych rekonfigurowalnych równoległych systemów modułowych pozwalających na różne sposoby zapewnić obsługę szerokiej gamy różnorodnych procesów. W konstrukcjach manipulatorów zastosowano ogólnie dostępne na rynku gotowe podzespoły.

EN

Three concepts of mechanical design of parallel manipulators with 3(TRRR) and 3(TRTR) structures are presented in the paper. Manipulators can be applied as haptic devices with force feedback control in telemanipulation, or as a support mechanisms in new CNC machines, and in the novel solutions of machines for rapid prototyping. Special kinematic system and kinematic parameters of presented solutions cause that kinematic model of the manipulator is linear and is not dependent on the other factors. Manipulator has 3 DOF's and can move the platform with constant orientation with linear input-output equations. Presented solutions are simple, compact and relatively cheap.

9

Badanie jednoznaczności reakcji i napędów w robotyce metodą kinetostatyki

Pękal M., Frączek J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 1

155--164

PL

Problem niejednoznaczności sił reakcji i sił napędowych może wystąpić podczas projektowania robotów czy np. syntezy ich sterowania. Dotychczasowe metody określania jednoznaczności sił reakcji polegały na badaniu macierzy Jacobiego równań więzów. Podejście bazujące na zadaniu kinetostatyki (prezentowane w niniejszej pracy) pozwala na jednoczesne badanie jednoznaczności sił reakcji i sił napędowych. Umożliwia ono zastosowanie kryteriów wywodzących się z pojęć algebry liniowej - np. sumy prostej przestrzeni liniowych czy przestrzeni zerowej macierzy. W niniejszej pracy przedstawiono podejście przestrzeni zerowej. Dla zilustrowania rozpatrywanej metody przygotowano trzy przykłady z dziedziny robotyki.

EN

A non-uniqueness of reactions and drives may occur during the design of robots or, e.g., in a synthesis of their control systems. Existing methods for determination of reactions uniqueness are based on examination of Jacobian matrix of constraints. Kinetostatics-based approach, presented in this paper, is applicable for simultaneous study of uniqueness of reactions and drives. This method uses criteria originating form linear algebra, e.g., direct sum or nullspace methods. In this paper, nullspace method is presented. The method is illustrated with three robotic examples.

10

Osobliwości kinematyczne współczesnych robotów przemysłowych

Szkodny T.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2014

|

z. 194, t. 2

553--568

PL

Artykuł przedstawia bardzo prostą metodę unikania konfiguracji osobliwych manipulatorów współczesnych robotów przemysłowych tak renomowanych firm jak: ABB, Fanuc, Mitsubishi, Adept, Kawasaki, COMAU i KUKA. Do wyznaczenia tych konfiguracji opracowano postać globalną opisu kinematyki członu roboczego względem pozostałych członów. Na podstawie tego opisu wyprowadzono formuły na jakobian analityczny manipulatora w układzie współrzędnych członu roboczego. Następnie opracowano postać jawną formuły na wyznacznik jakobianu. Z formuły tej wyznaczono konfiguracje osobliwe, przy których wyznacznik przyjmuje wartość równą zeru. Ponadto podano interpretacje geometryczne tych konfiguracji i zilustrowano je. Dla przykładowego manipulatora zastosowano zaproponowaną metodę unikania osobliwości, polegającą na niedużych korektach współrzędnych naturalnych członów, zapobiegających obniżeniu się rzędu jakobianu, z analizą błędów położenia spowodowanych tymi korektami.

EN

The article presents the very simple method of avoiding the singular configurations of contemporary industrial robot manipulators such renowned companies as ABB, Fanuc, Mitsubishi, Adept, Kawasaki and COMAU KUKA. To determine these configurations have worked form of a global description of the work link kinematics with respect to the other links. On the basis of this description the geometric Jacobian of manipulator was derived in work link frame. Next, the formula for the determinant of Jacobian was derived. From the formula the singular configurations were determined. Moreover, given geometric interpretations of these configurations and illustrated them. For the sample manipulator were proposed small corrections of link natural coordinates to prevent the reduction of a Jacobian rank. The analysis of the position errors caused by these corrections were presented.

11

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.

12

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.

13

Inverse kinematics problem of IRB, Fanuc, Mitsubishi, Adept and Kuka series manipulators

Szkodny T.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2010

|

Vol. 15, no 3

847-853

EN

In this paper the solution algorithm of an inverse kinematics problem for IRB, Fanuc, Mitsubishi, Adept and Kuka robots is presented. This algorithm may be a basic component of future computational intelligence for theses robots. The problem of computing the joint variables corresponding to a specified location of end-effector is called an inverse kinematics problem. This algorithm was implemented into the controller of the KUKA KRC3 robot. It allowed controlling these robots by using the vision system, 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 the vision system) and pick it up. These robots are equipped with several manipulators which have 6 links joined by a revolute joint. First the location of 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 have taken into account the multiple solutions for singular configurations of these manipulators.

14

Problems of the balancing of industrial robots manipulators

Wawrzecki J.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2001

|

Vol. 5, nr 2

147-154

EN

The paper deals with certain problems of balancing that occur in manipulators, i.e. kinematic units of industrial robots constituting open kinematic chains of many degrees of freedom. Publications in this field testify to the need of research on the balancing of such mechanisms.

15

Kierunki rozwoju robotyki przemysłowej

Honczarenko J.

Inżynieria Maszyn

|

2001

|

R. 6, z. 2

118-132

PL

Artykuł omawia kierunki rozwoju robotyki przemysłowej na progu XXI wieku. Podano dane statystyczne Międzynarodowej Federacji Robotyki (IFR) i Europejskiej Komisji Ekonomicznej ONZ, ilustrujące rozwój robotyki w uprzemysłowionych krajach świata: liczby robotów zainstalowanych, liczby robotów instalowanych roczne w latach 90. i prognozę na lata 2000-2003, nakłady na robotykę i automatykę w Niemczech w 90. i liczby robotów przypadających w przemyśle motoryzacyjnym na 10.000 pracowników. Omówiono budowę i struktury współczesnych robotów budowanych w postaci szeregowego lub równoległego układu członów, szczególną uwagę zwracając na roboty wielokorbowe i oparte na zamkniętych łańcuchach kinematycznych typu Delta i platformę Stewarta. Podkreślono, że niezwykle intensywnie rozwija się idea modułowej budowy robotów przemysłowych. Idea ta owocuje zmniejszeniem czasów napraw i przeglądów, minimalizacją liczby części, zmniejszeniem kosztów wytwarzania i ceny robotów. Na koniec podano strukturę inteligentnego robota, którego cechą charakterystyczną jest zorientowane na celowe zachowanie się w złożonym świecie zewnętrznym. Pokazano, że inteligentne roboty osiągnęły już poziom, pozwalający na zastosowanie ich w produkcji przemysłowej.

EN

The paper presents main directions of the industrial robotics development in the 21st century. Statistical analysis, based on the data from International Federation of Robotics and European Economy Committee of the UN is presented: number of the robots installed, number of the robots installed per year in the 1990's and its prognosis for the years 2000-2003, investment for the robotics and automation in the 1990's number of the robots per 10,000 workers in the automotive industry. The structure and assemble of the contemporary robot built as parallel or serial set of parts is presented, paying special attention to polycrane robots and robots based on the closed kinematics chains Delta type and Steward's platform. The authors underlined very dynamic development of the idea of the modular assembly of the robots. Its advantages are: reduction of the repair and maintenance times, decrease in the number of the parts, lower manufacturing costs and price of the robots. At the end, the structure of the intelligent robot is presented, which is characterised by the intentional behaviour in the complex external environment. Authors showed that the intelligent robots reached the level allowing their implementation to industrial manufacturing.