Programação do Robô - WWW2

Transcrição

1oo SICGRAPI - Simpósio em Computação
Gráfica e Processamento de Imagens
LARVA – LAboratório
de Realidade Virtual
Aplicada
Seminário: Uso de
Simuladores no
Ensino da Robótica
Alessandro Dorow
LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada
Conteúdo
• Introdução
(~10”)
• Demonstrações (~10”)
• Questões
(~10”)
Alessandro Dorow
Breve Introdução sobre Robótica ( I )
• Definição:
De acordo com o Instituto de Robótica da América – RIA : “ Um Robô
Industrial é um manipulador programável, multifuncional, projetado para
mover materiais , peças, ferramentas ou dispositivos especiais em movimentos
variáveis programados para a realização de uma variedade de tarefas ”.
• Anatomia dos Robôs
Polar;
Cilíndrica;
Cartesiana;
Articulada ou Antropomórfica;
SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm );
AGV (robô movel);
Alessandro Dorow
Breve Introdução sobre Robótica ( II )
Alessandro Dorow
Breve Introdução sobre Robótica ( III )
Alessandro Dorow
Breve Introdução sobre Robótica (IV)
Complacência : É quando o
robô sofre deflexão sob o peso
da carga aplicada no seu órgão
terminal. Pode ser menor ou
maior dependendo da
configuração. Compromete a
precisão do robô na presença
de certas cargas dinâmicas e
de não ser um grau de
liberdade controlado.
Alessandro Dorow
Breve Introdução sobre Robótica (V)
Órgão Terminal ou Efetuador Final: Devido à diversidade de aplicações
em Robótica e Automação, e a especificidade de cada tarefa, existe a
necessidade de uma quantidade de órgãos terminais diferenciados para
cada tarefa . Como: Garras (“mãos” de: dois dedos, três dedos, quatro
dedos, cinco dedos), Ventosas (sucção), Ferramenta para solda,
Ferramenta para pintura, e outras conforme a necessidade da tarefa.
Alessandro Dorow
Breve Introdução sobre Robótica (VI)
Programação do Robô
O programa de um robô é um conjunto de instruções escritas na linguagem de
programação do controlador do robô, que se destina a realização de tarefas por
parte do robô.
O robô pode ser programado das seguintes maneiras:
- - Programação textual (comandos escritos na linguagem de programação do
controlador do robô);
- Programação por aprendizagem (usando uma caixa de controle (“Teach
Pendant”) move-se o braço do robô ao longo de pontos no espaço de trabalho, e
estes pontos orientam o movimento do robô).
A programação por aprendizagem pode ser traduzida para comandos de
linguagem textual quando o robô pode ser programado pelos dois métodos.
Alessandro Dorow
Breve Introdução sobre Robótica (VII)
Alessandro Dorow
Simulador( I )
• Definição:
“Simulação de sistema, é um programa que tenta representar ou reproduzir
condições e fenômenos do 'mundo real' através de regras e leis rigorosas.O
simulador é uma ferramenta que permite aos usuários a modelagem de
condições reais, e a visualização dos tipos de resultados que podem ser
previstos em diferentes cenários”. [Dargahi, 1995]
• Uso dos Simuladores
“A simulação de sistemas normalmente é utilizada:
- para o projeto de sistemas ainda não existentes;
- na impossibilidade de realização experimental com o sistema real;
- quando a experimentação utilizando o sistema real é indesejável:
- para compressão ou expansão da escala de tempo;
- para avaliação do desempenho de sistemas; para treinamento e instrução”.
[Rosário, 2005]
Alessandro Dorow
Simulador( II )
• O que é necessário em um Simulador para o Ensino de
Robótica?
É o que se quer definir !
Alessandro Dorow
Simulador( III )
Algumas questões a responder:
Qual a Principal Intenção do Desenvolvedor?
- Comercial;
- Educacional.
O Código da implementação é aberto ou proprietário?
Como foi implementado?
Qual seu modo de execução?
- via WEB;
- Stand Alone;
- em rede Local;
- Multi-usuário;
- Mono-usuário.
Alessandro Dorow
Simulador( IV )
Qual a complexidade da cena?
- permite vários objetos;
- não permite.
Qual a visualização da cena?
-3D;
-2D.
Quais Tipos (Configurações) de robo podem ser simulados?
- permite múltiplos tipos;
- SCARA;
- cartesiano;
- esférico;
- antropomórfico;
- cilíndrico;
- outros tipos.
Alessandro Dorow
Simulador( V )
Quantos Graus de liberdade (DOF) pode ter o robô simulado?
- 3 DOF;
- 4 DOF;
- 5 DOF;
- 6 DOF;
- mais de 6 DOF.
Possui flexibilidade na inserção de objetos na cena?
- permite carregar objetos variados;
- permite carregar objetos padronizados;
- permite carregar alguns objetos padronizados;
- não permite carregar objetos;
- não possui objetos na cena.
Alessandro Dorow
Simulador( VI )
Possui Detecção de Colisões?
- não possui;
- somente entre partes do robô;
- entre partes do robô e objetos da cena;
- entre qualquer objeto da cena (todos inclusive o robô).
Qual Modo e/ou Linguagem de programação utiliza?
- programação em Comandos de texto (Qual linguagem?);
- via ensino com uso de “Teach Pendant” (guiado).
Quais Recursos de programação textual estão disponíveis?
- depuração;
- execução;
- interpretação;
- compilação.
Alessandro Dorow
Simulador( VII )
Quais Recursos de Cinemática (Movimento) possui?
- Cinemática Direta;
- Cinemática Inversa;
- Análise de Trajetórias;
- todas.
Quais tipos de Garras utiliza?
- permite múltiplas garras;
- não possui troca de garra;
- não possui garra.
Como Realiza a preensão (o agarre ou pega)?
- simula a preensão por anexação do objeto a cadeia cinemática;
- avalia a possibilidade de preensão;
- gera a preensão, baseado em informações sobre o objeto;
- não permite a preensão.
Alessandro Dorow
Simulador( VIII )
Como é o Link (comunicação) com o robô real?
- Off-line;
- não possui comunicação com o robô real;
- via internet;
- via RS232;
- via USB;
- Via disquete.
Alessandro Dorow
Robô Virtual
Alessandro Dorow
Alessandro Dorow
Robô Virtual
• Implementar um ambiente simulador do
robô manipulador ER4PC que permita as
seguintes manipulações
–
–
–
–
–
Direta no objeto
Indireta através de controles
Cinemática Direta
Cinemática Inversa
Programação usando SCORBASE
Alessandro Dorow
Primeira Versão
Alessandro Dorow
Última Versão
Alessandro Dorow
www.joinville.udesc.br/larva
Alessandro Dorow
Obrigado !
[email protected]
[email protected]
www.joinville.udesc.br/larva
Alessandro Dorow
Bibliografia
[Schilling, 1990] Schilling, R. J.; Fundamentals Robotics: Analysis and Control.
Prentice Hall, 1990.
[Groover, 1986] Groover, M. P., Weiss, M., Nagel, R. N., Odrey, N. G.; Industrial
Robotics: Technology, Programming and Applications. Mc Graw Hill, 1986.
[Spong, 1989] Spong, M. W., Vidyasagar, M.; Robot Dynamics and Control. 1989.
[Murray, 1994] Murray, R. M., Li, Z., Sastry, S. S.; A Mathematical Introduction
to Robotic Manipulation. CRC Press, 1994.
Alessandro Dorow
Bibliografia - Links
Motoman a Yaskawa Company - http://www.motoman.com
KUKA Roboter do Brasil - http://www.kuka-roboter.com.br
FANUC Robotics - http://www.fanucrobotics.com/24,1374,Simulation+Software.html
Intelitek (SCORBASE) - http://intelitek.com/products/menu.asp?cid=1&pid=5
Denford (produtos CAD,CAM...)
catalogue-160407.pdf
-
http://www.denfordata.com/pdfs/denford-
DLR - Institute of Robotics and Mechatronics - http://www.dlr.de/rm/en/
http://www.dlr.de/rm/en/desktopdefault.aspx/tabid-405/668_read-775/
Alessandro Dorow
Bibliografia - Links
Simulador CS-113 Service-Arm http://cfievalladolid2.net/tecno/cyr_01/robotica/cs113.htm
Simulador Encarnacao - http://www.encarnacao.com
Simulador Easy-Rob - http://www.easy-rob.com/index.php?id=223&L=1
Simulador SimuRob (Espanha) - http://www.ceaifac.es/actividades/jornadas/XXV/documentos/7-arancoaelt.pdf
Simulador jrobot (robô Mitsubishi) - http://jrobot.sourceforge.net/home.htm
Simulador Ropsim - http://www.camelot.dk/Downloadropsim.aspx
Simulador Marilou Robotics Studio - http://www.marilou-roboticsstudio.com/
Juice (editor de estruturas cinematicas) - http://www.natew.com/juice/
Simulador RoboSoft (PUCRS) - http://www.em.pucrs.br/~labcim/
Alessandro Dorow

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