Intelligent collision avoidance system for industrial manipulators

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brito, Thadeu
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/19319
Resumo: Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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spelling Intelligent collision avoidance system for industrial manipulatorsCollaborative robotsManipulator path planningCollision avoidanceRgb-d sensorsPoint CloudDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasMestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáThe new paradigm of Industry 4.0 demand the collaboration between robot and humans. They could help (human and robot) and collaborate each other without any additional security, unlike other conventional manipulators. For this, the robot should have the ability of acquire the environment and plan (or re-plan) on-the-fly the movement avoiding the obstacles and people. This work proposes a system that acquires the space of the environment, based on a Kinect sensor, verifies the free spaces generated by a Point Cloud and executes the trajectory of manipulators in these free spaces. The simulation system should perform the path planning of a UR5 manipulator for pick-and-place tasks, while avoiding the objects around it, based on the point cloud from Kinect. And due to the results obtained in the simulation, it was possible to apply this system in real situations. The basic structure of the system is the ROS software, which facilitates robotic applications with a powerful set of libraries and tools. The MoveIt! and Rviz are examples of these tools, with them it was possible to carry out simulations and obtain planning results. The results are reported through logs files, indicating whether the robot motion plain was successful and how many manipulator poses were needed to create the final movement. This last step, allows to validate the proposed system, through the use of the RRT and PRM algorithms. Which were chosen because they are most used in the field of robot path planning.Os novos paradigmas da Indústria 4.0 exigem a colaboração entre robôs e seres humanos. Estes podem ajudar e colaborar entre si sem qualquer segurança adicional, ao contrário de outros manipuladores convencionais. Para isto, o robô deve ter a capacidade de adquirir o meio ambiente e planear (ou re-planear) on-the-fly o movimento evitando obstáculos e pessoas. Este trabalho propõe um sistema que adquire o espaço do ambiente através do sensor Kinect. O sistema deve executar o planeamento do caminho de manipuladores que possuem movimentos de um ponto a outro (ponto inicial e final), evitando os objetos ao seu redor, com base na nuvem de pontos gerada pelo Kinect. E devido aos resultados obtidos na simulação, foi possível aplicar este sistema em situações reais. A estrutura base do sistema é o software ROS, que facilita aplicações robóticas com um poderoso conjunto de bibliotecas e ferramentas. O MoveIt! e Rviz são exemplos destas ferramentas, com elas foi possível realizar simulações e conseguir os resultados de planeamento livre de colisões. Os resultados são informados por meio de arquivos logs, indicando se o movimento do UR5 foi realizado com sucesso e quantas poses do manipulador foram necessárias criar para atingir o movimento final. Este último passo, permite validar o sistema proposto, através do uso dos algoritmos RRT e PRM. Que foram escolhidos por serem mais utilizados no ramo de planeamento de trajetória para robôs.Lima, JoséNeli, Roberto RibeiroCosta, Pedro GomesBiblioteca Digital do IPBBrito, Thadeu2019-05-22T10:57:23Z201920172019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/19319TID:202247864enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-21T10:44:00Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/19319Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T23:09:45.286658Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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