Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


СОЗДАНИЕ ИНТЕРАКТИВНОГО МАНИПУЛЯТОРА «РУКА» С ГОЛОСОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Работа №146007

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

информационные системы

Объем работы59
Год сдачи2018
Стоимость4650 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
18
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация
Введение 5
1 Обзор технологий, средств и платформ создание роботов манипуляторов .. 8
1.1 Основные понятия и определения 8
1.2 Обзор моделей роботов-манипуляторов 11
1.3 Обзор систем, платформ управления и разработки роботов-
манипуляторов 15
1.3.1 Виды систем управления 15
1.3.2 Виды плат и платформ 17
1.3.3 Программы для создания и разработки моделей 20
2 Разработка интерактивного манипулятора «Рука» 22
2.1 Характеристики манипулятора 22
2.2 Структура и назначение модулей манипулятора 22
2.3 Обоснование выбора технологии проектирования для всех элементов
проекта 24
2.4 Характеристики оборудования для реализации интерактивного
манипулятора 26
2.5 Общий алгоритм реализации робота манипулятора «Рука» 34
2.6 Описание этапов создания руки манипулятора 36
2.6.1 Этап эскизного проектирования 36
2.6.2 Разработка 3D модели 37
2.6.3 Этап разработки элементов дизайна проекта 38
2.6.4 Этап подготовки и печати моделей на 3D принтере 42
2.6.5 Сборка действующего прототипа (пальца) 45
2.6.6 Обработка деталей 46
2.6.7 Сборка руки манипулятора 47
2.6.8 Создание модуля голосового управления 48
2.6.9 Создание управляющей программы для микроконтроллера
Arduino Nano v 3.0 49
2.6.10 Программирование и наладка 50
2.7 Калькуляция проекта 51
Заключение 52
Список использованных источников 54
Приложение 58

На протяжении многих веков люди создают механизмы и машины, умеющие упростить нашу жизнь, и современный человек едва ли сможет по­казать собственную жизнь без них. Каждый день появляются новые устрой­ства и улучшаются имеющиеся. Подобных устройств уже огромное число, однако, бесспорно, наиболее значительным достижением человеческой идеи считаются роботы.
Робот (чеш. robot, от robota — подневольный труд, rob — раб), машина с антропоморфным (человекоподобным) действием, осуществляет функции человека (иногда животного) при взаимодействии с окружающим миром.
С формированием робототехники определились 3 типа роботов: с жёсткой программой действий; манипуляторы, управляемые человеком — оператором; с искусственным разумом (в некоторых случаях именуемые ин­тегральными), функционирующие целенаправленно («разумно») без вмеша­тельства человека. Большая часть нынешних роботов (абсолютно всех трёх видов) — роботы манипуляторы.
Промышленный Робот манипулятор содержит «механическую руку» (одну или несколько) и вынесенный пульт управления либо встроенное устройство программного управления, реже электронно-вычислительная ма­шина (ЭВМ).
Манипулятор — комплекс пространственного рычажного механизма и концепции приводов, исполняющая под управлением программируемого ав­томатического устройства либо человека — оператора воздействия (манипу­ляции), подобные операциям руки человека. Промышленные роботы преду­смотрены с целью замены человека. При этом решается важная обществен­ная цель — избавление человека от работ, сопряженных с опасностями для здоровья или с тяжелым физическим трудом, а кроме того от простых моно­тонных действий, никак не спрашивающих значительной квалификации. Эластичные автоматизированные производства, формируемые на базе про­мышленных роботов, дают возможность решать задачи автоматизации на предприятиях с обширной номенклатурой продукции при мелкосерийном и штучном производстве. Компьютерное моделирование робототехнических концепций обладает колоссальной ролью в сферах науки и техники. Большое число трудоёмкой физической работы человека на сегодняшний день заме­нено роботами, а компьютерные приборы, системы компьютерной математи­ки существенно облегчили массивные расчеты и преображения, сведя их к минимуму. Компьютерные модели применяются с целью извлечения новых познаний о моделируемом объекте или для приближенной оценки поведения математических систем, очень сложных для аналитического исследования. Компьютерное моделирование считается одним из из-за, финансовых или физических препятствий, или могут предоставить непредвиденный итог.
Актуальность выбора основания и использования интерактивного ма­нипулятора определена последующим: использование информационно­коммуникативных технологий в учебной деятельности; увеличение эффек­тивности и результативности учебного процесса, потребностью развития но­вейшего вида учащегося — грамотного пользователя информационных обра­зовательных услуг.
Объект выпускной квалификационной работы — процесс создания ин­терактивных манипуляторов.
Предмет выпускной квалификационной работы — технологии созда­ния интерактивных манипуляторов.
Цель выпускной квалификационной работы — создать интерактивный манипулятор «Рука» с голосовым управлением.....

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В ходе проведенной работы использовалось программное обеспечение; Arduino IDE SolidWorks, Repetier Host, Simplify3d. С помощью программы SolidWorks был разработана и построена 3D модель манипулятора с учетом всех длин и размеров деталей размеров реальной руки. Для определения её конструктивных ограничений, а именно диапазонов углов поворотов звеньев. Эти углы определили форму рабочей зоны, выполняемых команд. Была раз­работана система управления манипулятором на основе платы Arduino Nano и Android-приложение, для распознавания голосовых команд и отправки ко­манд через Bluetooth модуль с Android устройства. Компьютерная программа позволяет управлять манипулятором в различных режимах как вручную — управление каждым звеном манипулятора. По отдельности или передвиже­нием по углам, так и управление в автоматическом режиме, когда програм­мируются различные позиции руки, по которым должен выполнить манипу­лятор программу. Проверка работоспособности манипулятора показала, что робот отрабатывает точно все движения который ему задаются в программе. При этом были заметны некоторые небольшие рывки при движении кон­струкции манипулятора это происходит из-за особенности сервоприводов. Также были получены новые навыки и знания построение 3D модели деталей работы, с 3D принтером разработки и тестирования в SolidWorks, сборки ма­нипулятора, разработки системы управления и программирования. Разрабо­танный в данной работе манипулятор можно эффективно использоваться в качестве развивающие игрушки для детей, для получения навыков взаимо­действия и программирования робототехнических изделий
Манипулятором можно управлять с помощью голоса пульта управле­ния на базе сотовые телефона на ОС Android входящего в состав разработки. Рукой можно также управлять либо через PC, либо используя модуль голосо­вого управления. Набор интерфейса персонального компьютера (ПК) позво­ляет управлять и программировать действия робота через компьютер. Устройство голосового управления позволит вам управлять рукой с помо­щью голосовых команд.
Все эти модули вместе образуют функциональное устройство, которое позволит вам проводить эксперименты и программировать автоматизирован­ные последовательности действий или даже «оживлять» управляемую полно­стью по проводам или через приложение на телефоне рукой — манипулятор.
Интерфейс РМ позволит вам с помощью персонального компьютера запрограммировать руку-манипулятор на цепь автоматизированных действий или «оживить» ее. Существует также опция, в которой вы можете управлять рукой в интерактивном режиме, используя либо ручной контроллер. «Ожив­ление» руки представляет собой «развлекательную» часть цепочки запро­граммированных автоматизированных действий. Например, если вы наденете на руку — манипулятор детскую перчаточную куклу и запрограммируете устройство на показ небольшого шоу, то вы запрограммируете «оживление» электронной куклы. Программирование автоматизированных действий нахо­дит широкое применение в промышленности и индустрии развлечений.


1. Азимов Э. Г. Новый словарь методических терминов и понятий (теория и практика обучения языкам) [Текст] / Э. Г. Азимов, А. Н. Щукин. — Москва: ИКАР, 2009 — 448 с.
2. Алямовский А. А. SolidWorks 2007/2007. Компьютерное моделиро­вание в инженерной практике [Текс] / А. А. Алямовский. — Москва, 2008. — 192 с.
3. Большаков В. SD-моделирование в AutoCAD, КОМПАС — 3D, SolidWorks, Inventor, T-Fleх/B [Текст] / В. Большаков, А. Л. Бочков,
А. Сергеев. — Москва: Книга по Требованию, 2010. — 336 с.
4. Кузнецов С. А. Большой современный толковый словарь русского языка [Текст] / С. А. Кузнецов. — Санкт-Петербург: Норинт, 2012. — 195с.
5. Варков А. А. Разработка и исследование системы управления мани­пуляционным промышленным роботом на базе контроллера [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://lib.eltech.ru (дата обращения: 20.12.2017).
6. Встовский Н. Ю. Разработка учебного робота-манипулятора, аппа­ратная часть [Электронный ресурс] / Н. Ю. Встовский, Е. А. Шеленок, Г. В. Шеразадишвили. — Режим доступа: http://pnu.edu.ru (дата обращения: 15.09.2017).
7. Журбенко П. А. SolidWorks 2016. Трехмерное моделирование дета­лей и выполнение электронных чертежей [Текст]: учебник / П. А. Журбенко, Н. Ф. Гузненков, Т Бондарева. — под ред. Егорова Е. О. — Москва: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. — 128 с.
8. Ефремова Т. Ф. Новый толково-словообразовательный словарь рус­ского языка [Текст] / Т. Ф. Ефремова. — Санкт-Петербург: Астрель, 2000. — 1222 с.
9. Зенкевич С. Л. Основы управления манипуляционными роботами [Текст] / С. Л. Зенкевич, А. С. Ющенко. — Москва: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. — 480 с.
10. Зиновьев Д. Основы моделирования в SolidWorks [Текст] / Д. Зиновьев. — Москва: ДМК-Пресс, 2007. — 240 с.
11. Иванов В. Программирование микроконтроллеров для начинаю­щих. Визуальное проектирование, язык C, ассемблер (+ CD) [Текст] /
B. Иванов. — Москва: Корона-Век; ДМК-Пресс, 2010. — 176 с.
12. Канаев Е. М. Конструкции промышленных роботов [Текст]: учеб­ное пособие / Е. М. Канаев, Ю. Г. Козырев, Б. И. Черпаков, В. И. Царенко. — Москва: Высш. шк, 1987. — 95 с.
13. Комлев Н. Г. Словарь иностранных слов [Текст] / Н. Г. Комлев. — Москва: Эксмо, 2006. — 672 с.
14. Лабораторный практикум по изучению микроконтроллеров архи­тектуры ARM Cortex-M4 на базе отладочного модуля STM32F4 Discovery [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.compel.ru (дата обра­щения: 29.12.2017).
15. Лапина И. Большой энциклопедический словарь. [Текст] / И. Лапина, Е. Металина. — Санкт-Петербург: Астрель, 2003. — 1248 с.....33


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ