Haptic interface data acquisition system

• Autor(a) principal: Cruz, Pedro Miguel Batista
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/10129
• topic: Engenharia mecânica; Robótica; Autómatos - Aprendizagem; Percepção cinestésica

Neste trabalho e apresentada uma interface háptica com realimentação de força para a teleoperação de um robô humanoide é que aborda um novo conceito destinado à aprendizagem por demonstração em robôs, denominado de ensino telecinestésico. A interface desenvolvida pretende promover o ensino cinestésico num ambiente de tele-robótica enriquecido pela virtualização háptica do ambiente e restrições do robô. Os dados recolhidos através desta poderão então ser usados em aprendizagem por demonstração, uma abordagem poderosa que permite aprender padrões de movimento sem a necessidade de modelos dinâmicos complexos, mas que geralmente é apresentada com demonstrações que não são fornecidas teleoperando os robôs. Várias experiências são referidas onde o ensino cinestésico em aprendizagem robótica foi utilizado com um sucesso considerável, bem como novas metodologias e aplicações com aparelhos hápticos. Este trabalho foi realizado com base na plataforma proprietária de 27 graus-de-liberdade do Projeto Humanoide da Universidade de Aveiro (PHUA), definindo novas methodologias de comando em tele-operação, uma nova abordagem de software e ainda algumas alterações ao hardware. Um simulador de corpo inteiro do robô em MATLAB SimMechanics é apresentado que é capaz de determinar os requisitos dinâmicos de binário de cada junta para uma dada postura ou movimento, exemplificando com um movimento efectuado para subir um degrau. Ir a mostrar algumas das potencialidades mas também algumas das limitações restritivas do software. Para testar esta nova abordagem tele-cinestésica são dados exemplos onde o utilizador pode desenvolver demonstrações interagindo fisicamente com o robô humanoide através de um joystick háptico PHANToM. Esta metodologia ir a mostrar que permite uma interação natural para o ensino e perceção tele-robóticos, onde o utilizador fornece instruções e correções funcionais estando ciente da dinâmica do sistema e das suas capacidades e limitações físicas. Ser a mostrado que a abordagem consegue atingir um bom desempenho mesmo com operadores inexperientes ou não familiarizados com o sistema. Durante a interação háptica, a informação sensorial e as ordens que guiam a uma tarefa específica podem ser gravados e posteriormente utilizados para efeitos de aprendizagem.