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Palli G.
"Modellazione e Controllo Tramite Visual Servoing per Mani Robotiche Articolate"
 
Type Master Thesis
Author(s) Palli G.
Title Modellazione e Controllo Tramite Visual Servoing per Mani Robotiche Articolate
Editor Università degli Studi di Bologna - Facoltà di Ingegneria - DEIS
Keywords Mani Robotiche Articolate, Controllo d'impedenza, Visual Servoing, Real Time Linux, Motori Lineari
Abstract
La presente tesi è stata sviluppata presso il L.A.R., Laboratorio di Automazione e Robotica, della facoltà di Ingegneria dell'Università di Bologna. Lo scopo di questa tesi è definire un modello cinematico e realizzare un controllo d'impedenza tramite telecamera per un dito robotico articolato realizzato dal DIEM, Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche, Nucleari, Aeronautiche e di Metallurgia. Per lo sviluppo del software si è preso spunto da alcuni lavori precedentemente sviluppati presso il L.A.R. riguardo la visione artificiale e il controllo di motori in ambiente RTLinux. La scelta di utilizzare la telecamera come unico sistema di acquisizione richiede l'elaborazione di immagini ad elevata risoluzione per ridurre il più possibile gli errori di misura. Questo comporta un carico computazione molto elevato per il sistema delegato al controllo della telecamera. Per questo e per altri motivi che varranno approfonditi in questa trattazione si è scelto di implementare la parte di controllo e la parte di acquisizione su due PC separati realizzando così un sistema distribuito. La comunicazione fra i due PC avviene tramite la LAN presente in laboratorio. Questa scelta comporta un inevitabile degrado delle prestazioni dinamiche del controllo a favore di un netto miglioramento di quelle statiche. L'acquisizione e l'elaborazione delle immagini è effettuata in ambiente Linux da un PC IBM-compatibile con a bordo una scheda PINNACLE STUDIO PCTV per la cattura del segnale video proveniente dalla telecamera. Il controllo è stato realizzato in ambiente RTLinux su di un normale PC IBMcompatibile con a bordo una scheda QUANSER MULTI-Q PCI che permette l'interfacciamento dei dispositivi esterni tramite ingressi encoder ed input/output (I/O) analogici e digitali. Per quanto riguarda la parte di attuazione si sono utilizzatimotori lineari prodotti dalla LinMot. Questi rappresentano una soluzione molto interessante ed innovativa sia in questo specifico caso che in molti casi di interesse industriale, grazie alla loro semplicità di controllo, alle loro caratteristiche dinamiche e alla ottime prestazione nell'utilizzo come attuatori di forza. Gli esperimenti effettuati hanno però messo in mostra come la forza massima attuabile da questi dispositivi non sia sufficiente a realizzare una buona interazione con l'ambiente esterno. Si è quindi valutata l'opportunità di sostituire questi dispositivi con altri più efficienti nelle successive fasi di sviluppo del progetto. Tutto il codice è stato realizzato sfruttando una programmazione a pseudooggetti in quanto, utilizzando il linguaggio C che è lo standard di programmazione non solo in ambiente Linux, non si ha a disposizione un vero e proprio supporto alla programmazione ad oggetti. Questa scelta è stata fatta per rendere il software facilmente espandibile, anche in vista di futuri sviluppi del progetto.
Document 9c73.Document.pdf (1514842 bytes)
Year 2003


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