Návrh a realizace robotického systému byly provedeny v diplomové práci studenta katedry, která byla řešena a podpořena v rámci projektu studentské grantové soutěže Fakulty strojní VŠB-TUO v roce 2016.

Hlavní myšlenkou tohoto projektu bylo vytvoření poloautonomního robotického systému, který opakuje pohyby svého operátora. Jako základ pro vývoj systému byl použit humanoidní robot Bioloid. Základní systém robotu byl vybaven dodatečnými stupni volnosti, akcelerometrem, novou řídicí jednotkou s komunikačním modulem, systémem světelné indikace vnitřního stavu a novými součástmi vytištěnými pomoci technologie Rapid Prototyping.

Pro vyhodnocení pohybů těla operátora byl použit snímač Kinect. Řídicí počítač systému sbírá údaje ze sensoru Kinect, upravuje je a bezdrátové přeposílá zrcadlené pohyby do robotu. Robotický systém je tedy rozdělen na dvě části: část operátora a část robota. Pro obě části systému bylo vyvinuto softwarové řešení (včetně uživatelské rozhraní) v programovacím prostředí Visual Studio C#.

Na základě vyvinutého matematického modelu robota (popisujícího kinematické a hmotnostní charakteristiky systému) byla provedena softwarová implementace algoritmů výpočtu těžiště a detekce kolize s vlastními částmi. Oba algoritmy byly optimalizovány, ověřeny a jsou vypočítávány v reálném čase na hlavní řídicí jednotce robotu. Pro vizualizaci systému byl použit virtuální model robotu v aplikaci V-Rep.

Financování

Název projektu: Teleoperačně řízený humanoidní robot - SP2016/142 (studentská grantová soutěž Fakulty strojní VŠB-TUO v roce 2016)

Základní technické údaje

  • Rozměry : 400 x 240 x 110 mm
  • Hmotnost: 2,3 kg
  • Motory: 20x Dynamixel AX-12A servomotor

Humanoidní robot kopírující pohyby operátora