Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Keshmiri,Mohammad Danesh
مهدی کشمیری (استاد راهنما) محمد دانش (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Keshmiri
محمد کشمیری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Trajectory planning and control of a serial robot in a dynamic environment using visual servoing
There are two approaches to Trajectory planning, “On-line” and “Off-line” planning. Depending on environmental conditions any of these two could be applicable. Generally we classify robot environments into two static and dynamicenvironments. Environments withimmovable object and targets are called static environments, while the robot workspaces witch may not be static and may permenantly change in time are called dynamic environments.Dynamic environments can be divided into structured and un structured dynamic environments, depending on our knowledge of changes of the environment. One of the problems considered in the on-line trajectory planning for a robot in an unstructured dynamic environment is the problem of catching a moving target with unknown motion. This problem is studied extensively in this thesis for serial manipulators. Moving objects to be intercepted by a robot arm can beclassify as follows: Slow-maneuvering object, which moves on a continuous path at a relatively constant velocity or at constant acceleration;Fast-maneuvering object, which moves with an arbitrary random acceleration;Various methods are developed for these problems. An On-line point to point trajectory planning method based on adaptive prediction, planning and execution (APPE) trajectory planning is proposed for slow-maneuvering objects. In this method a primary trajectory is designed and will be repaired several times in the middle of robot motion considering environment changes.A time optimal trajectory planning is developed for this reason and is presented. For interception of a fast-maneuvering object, Navigation Guidance Methods are used. Four related method are reported for this approach. Proportional Navigation Guidance (PNG), Ideal PNG (IPNG), Augmented PNG (APNG) and Augmented Ideal PNG (AIPNG) are studied and there performance are analyzed and compared through numerical simulation for two planar and spatial serial manipulators. In this method an acceleration vector is forced to the robot end effectors aiming to close it to the target and catch it. Catching will not be smooth using these navigation laws. In order to obtain a soft interception, a modified AIPNG is proposed and its performance is compared with AIPNG. this approach was developed for 3D problems.Object condition must be known in every instance. Vision based control method are used for this reason.Finally an experimental setup is developed to test the proposed online trajectory planning methods. Object Condition is acquired throw a vision system and image processing algorithms. Test results for trajectory planning based on APPE method are presented. Keywords: Catching, Moving objects, Dynamic environment, On-line trajectory planning
عملیات تولید یک منحنی حرکتی به صورت تابعی از زمان از نقطه شروع به نقطه هدف بدون برخورد با موانع که از نقاط مورد نظر عبور کند و قیود حرکتی مورد نظر را ارضا کند، طراحی مسیر نامیده می شود. طراحی مسیر ربات به دو صورت انجام می شود. طراحی مسیر غیرهمزمان و طراحی مسیر بلادرنگ. هر یک از این دو روش با توجه به شرایط محیطی ربات کاربرد پیدا می کنند. محیط و شرایط کاری رباتها به دو بخش کلی "استاتیکی" و "دینامیکی" تقسیم می شوند. چنانچه در محیط کاری ربات موقعیت تمام اشیاء مورد نظر و موانع ثابت و از قبل مشخص باشند، محیط یک محیط استاتیکی شناخته می شود. گاهی اوقات شرایط کاری ربات ثابت نیست و دائماً در حال تغییر است. در این صورت مسأله طراحی مسیر به یک مسأله طراحی مسیر در محیط دینامیکی تبدیل می شود. محیطهای دینامیکی بسته به اینکه تغییر موقعیت موانع و اجسام از پیش شناخته شده باشند یا نباشند، به دو دسته "محیطهای دینامیکی ساختارمند" و "محیطهای دینامیکی بدون ساختار" تقسیم می شوند. مسئله گرفتن جسم متحرک با حرکت نا مشخص که در این پایان نامه مد نظر می باشد یکی از مسائل زیر شاخه طراحی مسیر بلادرنگ در محیط های دینامیکی بدون ساختار می باشد. مسئله گرفتن از نظر چگونگی حرکت جسم متحرک به دو دسته گرفتن جسم با سرعت مانور پایین و گرفتن جسم با سرعت مانور بالا تقسیم می شوند. روش های متعددی برای حل این مسئله ارائه شده است. در این پایان نامه روشی مبتنی بر طراحی مسیر نقطه به نقطه برای دسته اول ارائه می شود. در این روش مسیری برای ربات طراحی می شود و در حین حرکت ربات با توجه به تغییرات شرایط محیط در بازه های زمانی مشخص اصلاح می شود. برای حل مسئله در دسته دوم از روش های مبتنی بر هدایت و ناوبری استفاده شده است. در این روش بجای طراحی مسیر، بردار شتابی به سرپنجه ربات اعمال می شود. این شتاب سعی در کاهش فاصله سرپنجه با جسم هدف و در نهایت گرفتن آن را دارد. کلمات کلیدی: گرفتن جسم متحرک، محیط دینامیکی بدون ساختار، طراحی مسیر بلادرنگ، ....

ارتقاء امنیت وب با وف بومی