Śledzenie konturu

Geneza:

Śledzenie konturu jest kolejnym po rysowaniu zadaniem, które może wykonywać system składający się z robota Irp-6, czujnika siły i MRROC++. Sprawdzenie możliwości wykonania tego zadania potwierdziło uniwersalność stworzonego oprogramowania. Po wstępnych badaniach prostego zadania śledzenia konturu, z wykorzystaniem łożysk eliminujących tarcie, planowane są eksperymenty nad uwzględnianiem siły tarcia (wówczas wyeliminowane zostaną elementy mechaniczne ułatwiające wykonanie zadania).

Budowa:

System śledzący kontur testowany był dotychczas w dwóch konfiguracjach sprzętowych. Ich stałym elementem były:

• Manipulator IRp-6 umieszczony na torze jezdnym.
• Czujnik siły Schunk F/T 65/5 umieszczony w końcówce manipulatora. Udostępnia on kompletną informację o sile i momentach sił (6 składowych).
• Pręt przymocowany do czujnika siły.

W zadaniu podążania wzdłuż konturu pręt zakończony jest łożyskiem, a końcówka manipulatora przesuwa się wzdłuż stalowej obręczy. Z kolei podczas kręcenia korbą pręt wsuwany jest w otwór w ramieniu korby, która następnie jest obracana. Ciekawostką jest fakt, że algorytm sterujący robotem jest identyczny dla obu zadań.

Podążanie wzdłuż konturu:

W obecnej wersji systemu algorytm podążania wzdłuż konturu jest nieskomplikowany. Na podstawie pomiaru siły, określany jest kierunek w którym końcówka manipulatora ma być dociskana do śledzonego konturu i ortogonalny do niego kierunek w którym ma się poruszać robot. Proces ECP systemu MRROC++ na bieżąco wysyła odpowiednie zlecenia do regulatora pozycyjno - siłowego w procesie EDP. Ponieważ dzięki zastosowaniu łożyska siła tarcia jest zaniedbywalnie mała, kierunek docisku końcówki jest zgodny z kierunkiem mierzonej siły. Na zdjęciach poniżej widoczny jest robot przed rozpoczęciem zadania (z lewej) i podczas jego wykonywania (z prawej).

Algorytm z powodzeniem radzi sobie z podążaniem wzdłuż obręczy, a nawet pokonaniem przeszkody takiej jak dociśnięty do obręczy palec. Ilustrują to filmy poniżej. (kodek divx)

Kręcenie korbą:

Kręcenie korbą, oparte jest na algorytmie identycznym ze stosowanym podczas śledzenia konturu. Pręt przytwierdzony do czujnika siły dociska się do jednej z krawędzi otworu w ramieniu korby (wewnętrznej lub zewnętrznej) i korba kręci się zgodnie bądź przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.

Na zdjęciach poniżej widoczny jest robot przed rozpoczęciem zadania (z lewej) i podczas jego wykonywania (z prawej).

Filmy poniżej ilustrują wykonanie zadania. Na filmie z prawej widać jak wymuszona zmiana krawędzi do której "przyklejony" jest pręt pociąga za sobą zmianę kierunku ruchu robota.

Rozwój systemu:

W przyszłości planowane są następujące modyfikacje systemu:

• Implemetnacja zadania w strukturze sterowania bazującej na TFF (Task Frame Formalism),
• Śledzenie konturu w sytuacji występowania niezaniedbywalnej siły tarcia. Badanie metod predykcji siły tarcia,
• Śledzenie konturu w dowolnej płaszczyźnie z końcówką manipulatora znajdującą się stale w pozycji prostopadłej do badanej powierzchni.

Wszystkich zainteresowanych szczegółami systemu zapraszamy do kontaktu z Tomaszem Winiarskim i obejrzenia filmu (kodek divx).