|
|
Řízení pohybu robota typu hexapod
Žák, Marek ; Luža, Radim (oponent) ; Rozman, Jaroslav (vedoucí práce)
V této práci je popsána problematika kráčivých robotů, jejich rozdělení, řízení a konstrukce. Jsou popsány nejznámější pohybové algoritmy a jejich grafická reprezentace. Dále jsou uvedeny příklady existujících kráčivých robotů. V práci jsou také popsány změny na robotu hexapod vlastní konstrukce, jeho hardwarové a softwarové vybavení. Robot je řízen z grafického uživatelského rozhraní, které zobrazuje data ze všech senzorů, vizualizuje pozice končetin a umožňuje tvorbu uživatelských pohybových algoritmů a jejich následnou simulaci.
|
|
|
Využití opakovaně posilovaného učení pro řízení čtyřnohého robotu
Ondroušek, Vít ; Maga,, Dušan (oponent) ; Maňas, Pavel (oponent) ; Singule, Vladislav (oponent) ; Březina, Tomáš (vedoucí práce)
Disertační práce je zaměřena na využití opakovaně posilovaného učení pro řízení chůze čtyřnohého robotu. Hlavním cílem je předložení adaptivního řídicího systému kráčivého robotu, který budem schopen plánovat jeho chůzi pomocí algoritmu Q-učení. Tohoto cíle je dosaženo komplexním návrhem třívrstvé architektury založené na paradigmatu DEDS. Předkládané řešení je vystavěno na návrhu množiny elementárních reaktivních chování. Prostřednictvím simultáních aktivací těchto elementů je vyvozena množina kompozitních řídicích členů. Obě množiny zákonů řízení jsou schopny operovat nejen na rovinném, ale i v členitém terénu. Díky vhodné diskretizaci spojitého stavového prostoru je sestaven model všechn možných chování robotu pod vlivem aktivací uvedených základních i složených řídicích členů. Tento model chování je využit pro nalezení optimálních strategií řízení robotu prostřednictvím schématu Q-učení. Schopnost řídicí jednotky je ukázána na řešení tří komplexních úloh: rotace robotu, chůze robotu v přímém směru a chůze po nakloněné rovině. Tyto úlohy jsou řešeny prostřednictvím prostorových dynamických simulací čtyřnohého kráčivého robotu se třemi stupni volnosti na každou z noh. Výsledné styly chůze jsou vyhodnoceny pomocí kvantitativních standardizovaných ukazatelů. Součástí práce jsou videozáznamy verifikačních experimentů ukazující činnost elementárních a kompozitních řídicích členů a výsledné naučené styly chůze robotu.
|
|
|
Implementace řídicích členů pro mobilní kráčivý robot
Krajíček, Lukáš ; Věchet, Stanislav (oponent) ; Ondroušek, Vít (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem a implementací řídicích členů pro čtyřnohý kráčivý robot. Výhodou těchto elementárních členů je jejich vyjádření ve formě nezávislé na kinematice a geometrii robotu, což umožňuje jejich použití i pro jiné typy robotů a různé úlohy. V práci je navržen řídicí člen kontaktu, který minimalizuje zbytkové síly a momenty v těžišti robotu a tím je splněno kritérium trojúhelníkové statické stability. Dále se práce zabývá řídicím členem držení těla, který maximalizuje míru postoje těla s cílem optimalizace polohy těla robotu. Nohy robotu jsou po této optimalizaci vzdáleny od svých mezních poloh a tedy mají větší pracovní prostor pro další pohyb robotu. Implementace vybraného řešení pro každý řídicí člen je provedena na matematickém modelu robotu vytvořeného v programu MATLAB. Řídicí členy jsou sestaveny do tzv. báze řízení, s níž lze řešit obecné úlohy řízení robotu simultánní kombinací obsažených řídicích členů. Pro simultánní spouštění dvou řídicích členů byl vytvořen algoritmus, jehož činnost byla dále vysvětlena na vývojových diagramech.
|
|
|
Konstrukce kráčejícího mobilního robotu
Szabari, Mikuláš ; Knoflíček, Radek (oponent) ; Kočiš, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práca rieši konštrukciu kráčajúceho mobilného robota, ktorý je určený na prechod skrz členitý alebo lesný terén, pričom jeho úlohou je zber vzorky. Prvá časť práce je venovaná prehľadu kráčajúcich robotov. Nasleduje rozbor technológií kráčania dvojnohého a štvornohého kráčajúceho robota a stručný prehľad pohonov. Druhá časť je venovaná analýze problému a návrhovým variantom. Práca obsahuje 4 návrhové varianty v podobe schém. Za pomoci multikriteriálnej analýzy sa varianty ohodnotili, a vybral sa optimálny variant pri zohľadnení reprezentatívnych parametrov. Tretia časť je venovaná samotnej konštrukcii vybranej varianty, je rozdelená na konštrukciu tela a nohy. Celková konštrukcia je spracovaná v podobe virtuálneho 3D modelu. V konštrukcii nohy sa rieši samotná konštrukcia ale aj výpočty pohonov, hriadeľov, ozubených prevodov a remeňových prevodov. Záver práce je venovaný výkresovej dokumentácii vychádzajúcej s 3D modelu a ekonomickému zhodnoteniu. Nasleduje zhodnotenie a diskusia s možným pokračovaním a využitím v praxi.
|
|
|
Návrh a konstrukce šestinohého mobilního robotu
Žák, Marek ; Rozman, Jaroslav (oponent) ; Kubát, David (vedoucí práce)
V této práci je popsán návrh, rozbor a implementace šestinohého kráčejícího robotu - hexapodu. V jednotlivých kapitolách je rozebrán návrh a implementace mechanické konstrukce, elektronických a silových prvků a jednotlivých pohybových algoritmů, zejména řízení servomotorů a ovládání ultrazvukových sonarů. Projekt slouží jako návod ke konstrukci a oživení robotu a ke zkoumání robotických kráčivých podvozků a jejich vlastností.
|
|
|
Kinematika kráčejících robotů
Hrubý, Tomáš ; Kopečný, Lukáš (oponent) ; Burian, František (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá tématem kinematiky kráčejících robotů. Věnuje se seznámení s problematikou mobilních robotů a koncepty řešení lokomoce a stability robotů s rozdílnými počty končetin. Dále jsou v práci rozebrány matematické principy vedoucí k popisu končetin robotů a k popisu jejich pohybu. Tyto principy jsou poté použity pro konkrétní případ šestinohého kráčejícího robota. Je řešen popis končetin vzhledem k souřadnicím a nastavení servomotorů. Následně je navržen dopředný pohyb robota a výsledek je zobrazen v simulaci.
|
|
|
Design of Model of a Walking Autonomous Mechanism and its Simulation of Movements in Difficult Terrain
Szabari, Mikuláš ; Jánoš,, Rudolf (oponent) ; Bobovský,, Zdenko (oponent) ; Knoflíček, Radek (vedoucí práce)
The first part of the work is devoted to the current state, which discusses the design and step cycles of legged mechanisms and also the resistant terrain. The following second part critically evaluates the current state and defines the solved problem. The third part sets specific goals and creates a work procedure. The solution of the work follows by fourth part, which realizes the morphological analysis of the structure of the legged mechanism and the analysis of the resistant terrain in which the mechanism moves. The fifth part is devoted to the creation of models of legged mechanisms, its initial test and the choice of a specific construction of a legged mechanism for resistant terrain. The following sixth part simulates the movement of the legged mechanism and deals with its optimization. The simulation is confirmed by the experiment performed in the seventh part. The end of the work is devoted to contributions, discussion of results and conclusion.
|
|
|
On a class of biped underactuated robot models with upper body: Sensitivity analysis of the walking performance
Papáček, Štěpán ; Polach, P. ; Prokýšek, R. ; Anderle, Milan
Biped underactuated robots with an upper body (being a torso) form a subclass of legged robots. This study deals with the walking performance of such class of legged robot models and has been motivated by the need to implement of the previously developed sensor and control algorithms for the real-time movement of the laboratory walking robot, designed and built at the Department of Control Theory of the Institute of Information Theory and Automation (UTIA) of the Czech Academy of Sciences, see Fig. 1 (left). A detailed description of this underactuated walking-like mechanical system (called further UTIA Walking Robot – UWR) is provided in [2] and [5]. The simplest underactuated walking robot hypothetically able to walk is the so-called Compass gait biped walker, alternatively called the Acrobot, see Fig. 1 (right). For a review of underactuated mechanical systems, i.e. systems with fewer actuators than degrees of freedom, which encounter many applications in different fields (e.g., in robotics, in aeronautical and spatial systems, in marine and underwater systems, and in-flexible and mobile systems), see [3]. As follows, we examine the walking performance of parametrized models for different walking regimes and different values of model parameters. More specifically, the sensitivity analysis (i.e., parameter study) of the walking performance with respect to certain design variables (model parameters) is carried out using the software package alaska/MultibodyDynamics. The main attention is attracted to the role of the upper body mass m3 and position lc3, see Fig. 1 (right). Last but not least, having surveyed the mechanics of planar biped robots, our subsequent goal is the analysis of a 3D biped model where lateral balance is either controlled, suppressed or compensated.
|
|
|
Kinematika kráčejících robotů
Hrubý, Tomáš ; Kopečný, Lukáš (oponent) ; Burian, František (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá tématem kinematiky kráčejících robotů. Věnuje se seznámení s problematikou mobilních robotů a koncepty řešení lokomoce a stability robotů s rozdílnými počty končetin. Dále jsou v práci rozebrány matematické principy vedoucí k popisu končetin robotů a k popisu jejich pohybu. Tyto principy jsou poté použity pro konkrétní případ šestinohého kráčejícího robota. Je řešen popis končetin vzhledem k souřadnicím a nastavení servomotorů. Následně je navržen dopředný pohyb robota a výsledek je zobrazen v simulaci.
|
|
|
Konstrukce kráčejícího mobilního robotu
Szabari, Mikuláš ; Knoflíček, Radek (oponent) ; Kočiš, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práca rieši konštrukciu kráčajúceho mobilného robota, ktorý je určený na prechod skrz členitý alebo lesný terén, pričom jeho úlohou je zber vzorky. Prvá časť práce je venovaná prehľadu kráčajúcich robotov. Nasleduje rozbor technológií kráčania dvojnohého a štvornohého kráčajúceho robota a stručný prehľad pohonov. Druhá časť je venovaná analýze problému a návrhovým variantom. Práca obsahuje 4 návrhové varianty v podobe schém. Za pomoci multikriteriálnej analýzy sa varianty ohodnotili, a vybral sa optimálny variant pri zohľadnení reprezentatívnych parametrov. Tretia časť je venovaná samotnej konštrukcii vybranej varianty, je rozdelená na konštrukciu tela a nohy. Celková konštrukcia je spracovaná v podobe virtuálneho 3D modelu. V konštrukcii nohy sa rieši samotná konštrukcia ale aj výpočty pohonov, hriadeľov, ozubených prevodov a remeňových prevodov. Záver práce je venovaný výkresovej dokumentácii vychádzajúcej s 3D modelu a ekonomickému zhodnoteniu. Nasleduje zhodnotenie a diskusia s možným pokračovaním a využitím v praxi.
|
host ::
RSS.