Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Prezentare Electromecanica1
1. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
Coordonator științific:
Prof. Dr. Ing. Horia HEDEȘIU
Aplicații simultane de cartografiere și
localizare folosind roboți mobili
1
Absolvent:
Ádám Mihály Kis
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
2. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
2
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Motivația lucrării:
Înțelegerea și crearea unui robot capabil de a realiza SLAM (cartografiere și
localizare simultană);
Exemple
Galileo
3. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
3
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Obiectivele și etapele proiectului:
4. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
4
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Roboți folosiți:
V1 V2
Versiunea Finală
5. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
5
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Structura proiectului
6. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
6
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Componentele robotului:
Creierul
Elementul de execuție
Elemente de observație
7. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
7
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Schema de conectare:
8. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
8
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Schema programului de pe myRIO
9. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
9
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Programul rulat pe myRIO
10. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
10
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Schema programului rulat pe calculator
Model senzorial
Model cinematic
Model a matricei de
ocupare
11. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
11
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Ecuații de bază a modelului senzorial
12. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
12
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Ecuații de bază a localizării derivat din modelul cinematic
13. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
13
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Ecuații de bază a cartografierii pe baza modelului matricei de ocupare
14. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
14
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Programul rulat pe calculator
15. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
15
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Reazultate localizare
16. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
16
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Rezultate
17. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
17
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Video
18. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
18
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Concluzii
Avantajele robotului și aplicației create:
•Aplicația se poate implementa ușor pe alte targeturi;
•Mobilitate mare a robotului datorata conexiunii prin rețeaua wirless;
•Oportunitatea de a dezvolta mai departe robotul ;
Dezavantajele robotului creat sunt următoarele:
•preț destul de ridicat la componente și ne trebuie un calculator care să facă parte
cel puțin din categoria mijlocie, pentru rularea aplicației fără pierderi;
19. GRUPUL DE SISTEME ELECTROMECANICE
19
Departamentul de Mașini și Acționări Electrice
Vă mulțumesc pentru atenția
acordată!
Editor's Notes
Buna ziua numele meu este Kis Adam Mihaly si azi o sa va prezint proiectul meu de diploma
Aplicatii simultane de cartografiere si localizare folosind roboti mobili.
Acest proiect nu ar fi putut fi realizat fara ajutorul mentorului si conducatorului meu
DOMN PROFESOR DR ING HORIA HEDESIU si a echipamentelor oferite de
NATIONAL INSTRUMENTS.
21 sec
Motivarea mea principala a fost de a intelege baza functionarii a robotilor de expolare si a masinilor actuale de pe piata.
In proiectul meu de diploma am
tartat fiecare parte separat adica localizarea si controlul , capacitatile de observare si crearea a hartei in final.
18 sec
Pe diagrama V care se foloseste si in industrie putem sa vedem etapele proiectarii:
Cercetarea prelinimara a constat in studierea conceptului de cartografiere si licalizare simultana
Proiectarea sistemului electro-mecanic a presupus alegerea comoponentelor robotului motoare drivere si echipament de control
Alegerea tipului de senzori folosit
Constructia robotului a constat in asamblarea acestuia
Crearea algoritmului a presupus cautarea algoritmerol existente si aplicarea lor, pentru proiectul meu
Calibrarea metodei de control si a motoarelor a constat in cautarea optima a parametrilor de control
Calibrarea senzorilor encodereleor si celor de proximitate
Optimizarea codului definirea nucleelor la structuririle de timp folosite crearea subVI-lor simplificarea variabilelor
Testarea intregului sistem si gruparea rezultatelor pentru scenarii
60 sec
Algoritmul SLAM a fost testat prima data pe Starter Kit 1.0 dar echipamentul de control SbRIO 9631 nu avea wirless incorporat si mult mai slab comparat cu myRIO la frecvența de procesare și la memorie
Versiunea 2 pe care am testat algoritmul a fost tetrix prim controlul aici fiind realizat de myRIO deja dar encoderul de pe motoarele si encoderul nu au fost la putere si precizitate necesara.
Versiunea a 3 a finala constiute un hibrid construit prin inbinearea celor doua.
Pe acest slide puteti vedea structura proiectului cu toate echipamentele folosite
Printr-o retea wirless se face comunicarea intre echipamentul de control adica laptopul si intre robot comandat de myRIO
La laptop mai e conectat un joystick cu ajutorul caruia realizam controlul.
MyRIO-ul da comenzi la driverului de motor si la servomotr cum se poate vedea si pe imagine si citeste valori de pe senzori.
26 sec
Pe acest slide sunt prezentate componentele mai importante a robotului
Creierul robotului este un myRIO 1900 fabricat de firma National Instruments
Elementele de observatie a robotului sunt un senzor ultrasonic si un infrarosu montat pe un servomotor care roteste intre 65 si -65 de grade oferind o gama larga de observatie
Elementele de executie sunt 2 motoare de 154 de rpm
30 sec
Schema de conectare a componentelor de pe robot la myRIO
Puteti vedea toate elementele si cum sunt acestea interconectate
MUX
Servo, encoder, ir ultrasonic e alimentat de la myRIO
Motoare sabertooth circuit separat alimentate de pe o alta baterie
28 sec
Schema programului realizat
Citirea datelor de la encoder de la senzori si controlul servo motorului
Reglajul motorului se petrece dupa calcularea vitezei in impuls/interval cu algoritmul din stanga iar acestea apoi sunt convertite in rad/s cu algoritmul sub acesta si la final facem reglajul pid cu referinta de la calc si viteza calculata
Dam comanda la motoare in pwm
30 sec
Panoul frontal a programului rulat pe myrio
Partea stanga pinide conectare la diferite echipamente
Indicatori a fiecarui valori calculate si citite
Reglajul PID
20 sec
Schema programului de pe calculator
Folosim structura de secventa avem in total 3 secvente
In prima secventa facem initializarile acestea sunt colorata cu verde
In A doua secventa facem prelucrarea datelor si controlul robotului
Si in A treia secventa realizam inchiderea si resetarea datelor si a robotului
Pe partea stanga puteti sa observati ecuatiile care stau la baza crearii hartii
Panoul frontal al programului principal rulat pe calculator
Diagram din Partea stanga sus face localizarea cea din jos afiseaza matricea de ocupare
Cele doua diagrame din mijloc ne arata obstacolele observate intre -65 si 65 de grade.
rezultate
Am deplasat 18 cm pe x si 7 pe y. Partea de sus localizare
Partea de jos crearea hartii punctele negre obstacol punctele albe zone libere
