Original title: Vestavěné zařízení pro řízení robotické ruky
Translated title: Embedded Device for Robotic Arm Control
Authors: Kyzlink, Jiří ; Goldmann, Tomáš (referee) ; Orság, Filip (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2020
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Tato diplomová práce se zabývá návrhem a realizací vestavěného zařízení (modulu), určeného k řízení robotické ruky. S nadřízeným systémem komunikuje prostřednictví USB a dle zadaných příkazů plynule pohybuje koncovým efektorem robotické ruky. Modul se skládá ze dvou oboustranných desek plošných spojů. První dovoluje připojení modulu na sběrnici CAN, zajišťuje spolehlivé napájení manipulátoru i obou částí modulu. Druhá, výpočetní deska, obsahuje výkonný mikropočítač umožňující komunikaci s inteligentními servomotory tvořící robotickou ruku a výpočet kinematických úloh dle požadavků nadřízeného systému. V rámci práce byla vyvinuta i aplikace umožňující ovládání manipulátoru pomocí grafického nebo webového rozhraní. Práce popisuje použité sběrnice, nástroje a postupy aplikované při návrhu zařízení i implementaci softwarového řešení. Na závěr byla provedena měření dokazující řádové zlepšení odezvy při komunikaci se servomotory i plynulosti pohybu manipulátoru oproti dříve používanému řešení. This diploma thesis deals with a design and implementation of an embedded device (module), used to control a robotic manipulator. The module instructs servomotors of the manipulator to move according to the commands received via USB interface. The module consists of two double-sided printed circuit boards. The first one allows connection to the CAN bus, redundant and thus reliable power supply for servomotors as well as the whole module. The second board, compute oriented one, embeds powerful microcontroller used to communicate with the servomotors and to solve the kinematics tasks. As a part of the thesis a graphical user interface as well as a web-oriented interface were developed. Both interfaces allow full control of the manipulator. All the communicating buses, tools and methods used during the design and implementation phases of the work are described in the thesis. Finally, measurements proved improvement of the motion smoothness and response times in several orders of magnitude in comparison to the previous system.
Keywords: ARM; embedded system; inverse kinematics; PCB layout; power multiplexing; robotic manipulator; STM32; ARM; inverzní kinematika; multiplexování napájení; návrh DPS; robotická ruka; STM32; vestavěný systém

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/192508

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-417279


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses