Robotkar pontosságának javítása kamera alapú üveglemez felvételhez modell alapú és soft computing kalibrációval

A feladat leírása 

Az ipari robotkarok rendkívül jó ismétlési pontossággal rendelkeznek, de abszolút pontosságuk, ami megadja hogy megadott elmozdulást/elfordulást mekkora pontossággal képes megvalósítani. Ez a számításhoz használt robotmodelltől függ, amit a gyártók kalibrálnak és megkísérli lekövetni a nominális modelltől való eltéréseket és középértéket adni a rugalmas deformációk, hajtáslánc bizonytalanságai miatt pontatlanságokra.

Ez rendszerint 5-10x nagyobb pontatlanságot okoz, mint a robot ismétlési pontossága. Ez a robotmodell fejlesztésével javítható. A robotika korai időszaka óta fejlesztettek erre módszereket, mind a robot geometriai leírására, mind a további bizonytalanságra. A teljesség igénye nélkül ezek egyike, hogy nem a teljes munkatérre tervezik a modellt, hanem csak egy szűk zónájára, ahol pontos műveletekre van szükség. Ezek a zónák közötti fuzzy interpoláció is izgalmas kérdés. Valamint a hagyományos geometriai modell kiegészítése egy soft computing réteggel a további tulajdonságok leírására is eszköze lehet a kalibrációnak.

A kérdés a biológiai minták kezelése során merült fel, ahol a helyzetet bonyolítja, hogy ebben az esetben a felszerelt kamera alapján történik az üveglemezek azonosítása. A cél a robotmodell és a kalibrációs folyamat fejlesztése a pontosabb megfogás érdekében.

A feladathoz szükséges ismeretek:

  • C++ és MATLAB (vagy Python) programozási ismeret
  • Git verziókövetési rendszer
  • Robotmodellezési alapismeretek ismeretek (Denavit-Hartenberg paraméterek)
  • Optimalizációs módszerek

A feladat részletezése:

  1.  A Denavit-Hartenberg modell és a kapcsolódó újabb módszerek (pl. Hayati) paramétereinek, a rájuk épülő kalibrációs módszerek megismerése;
  2. A kapcsolódó szakirodalom feldolgozása;
  3. Fejlesztési terv kidolgozása;
  4. Adatgyűjtés a robotkarral;
  5. A kalibrációs eljárás implementációja, tesztelése és optimalizációja az adatok felhasználásával;
  6. Konklúzió levonása, összehasonlítás a jelenleg használt eljárással;
  7. Eredmények kiértékelése, publikálása.

 

A feladat során a Hallgatónak lehetősége lesz megismerkednie és bekapcsolódnia a Bejczy Antal iRobottechnikai Központban folyó kutatásokba.