📄Работа №84421
Тема: Разработка программного обеспечения эмуляции работы датчиков и двигателей робототехнических платформ
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Информатика и вычислительная техника
Объем:
111 листов
Год:
2016
Просмотров:
164
4270
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение
Глава 1. Исследование программных средств эмуляции работы датчиков и двигателей робототехнических платформ 8
1.1. V-Rep 8
1.2. Webots 9
1.3. Gazebo 10
Результат исследования 11
Глава 2. Исследование существующих физических движков 12
2.1. Open Dynamics Engine 12
2.2. BULLET 13
2.3. VORTEX 14
2.4. Newton Dynamics 15
2.5. Simbody 15
2.6. Dynamic Animation and Robotics Toolkit 16
Глава 3. исследование существующих типов соединений, управляемых
двигателями 18
3.1 Revolute 21
3.2 Gearbox 21
3.3 Revolute2 22
3.4 Prismatic 23
3.5 Ball 24
3.6 Screw 24
3.7 Fixed 25
Результат исследования 26
Глава 4. Программная реализация эмулирования деталей и их соединений в программной среде Gazebo 27
4.1 Реализация эмулирования деталей объекта 27
4.2 Реализация эмулирования джоинтов объекта 28
4.3 Создание интерактивных объектов и описание их характеристик 30
4.3.1 AR-601 30
4.3.2 Выключатель 36
4.3.3 Кусачки 37
4.3.4 Перфоратор 38
4.4 Программирование интерактивных объектов 39
4.5 Универсальность управления интерактивными объектами 42
4.5.1 Конфигурационный файл 42
4.5.3 Использование программных средств 46
4.5.2 Архитектура, разработанных подмодулей 46
Заключение 48
Список использованной литературы
Глава 1. Исследование программных средств эмуляции работы датчиков и двигателей робототехнических платформ 8
1.1. V-Rep 8
1.2. Webots 9
1.3. Gazebo 10
Результат исследования 11
Глава 2. Исследование существующих физических движков 12
2.1. Open Dynamics Engine 12
2.2. BULLET 13
2.3. VORTEX 14
2.4. Newton Dynamics 15
2.5. Simbody 15
2.6. Dynamic Animation and Robotics Toolkit 16
Глава 3. исследование существующих типов соединений, управляемых
двигателями 18
3.1 Revolute 21
3.2 Gearbox 21
3.3 Revolute2 22
3.4 Prismatic 23
3.5 Ball 24
3.6 Screw 24
3.7 Fixed 25
Результат исследования 26
Глава 4. Программная реализация эмулирования деталей и их соединений в программной среде Gazebo 27
4.1 Реализация эмулирования деталей объекта 27
4.2 Реализация эмулирования джоинтов объекта 28
4.3 Создание интерактивных объектов и описание их характеристик 30
4.3.1 AR-601 30
4.3.2 Выключатель 36
4.3.3 Кусачки 37
4.3.4 Перфоратор 38
4.4 Программирование интерактивных объектов 39
4.5 Универсальность управления интерактивными объектами 42
4.5.1 Конфигурационный файл 42
4.5.3 Использование программных средств 46
4.5.2 Архитектура, разработанных подмодулей 46
Заключение 48
Список использованной литературы
📖 Введение
В современном мире с каждым днем становится все более востребованным программирование роботов. Как известно, такая разработка требует огромного бюджета. Поэтому возникает вопрос о том, как максимально снизить затраты компании на разработку программных обеспечений по управлению роботами.
Естественно, что при разработке такого программного обеспечения разработчик не способен сразу предусмотреть все ошибки программы, влияющие на работоспособность робота. Следовательно, появляются риски поломки робототехнической системы, что влечет за собой немалые затраты на восстановление.
Для того, чтобы избежать этих рисков, одним из лучших решений считается эмулирование движений роботов в виртуальной среде с использованием физических воздействий и взаимодействий объектов друг с другом, что и было выбрано в качестве цели данной выпускной квалификационной работы.
В настоящий момент в Российской Федерации не было найдено ни одного использования робототехнического эмулятора свободного доступа.
В качестве задач выпускной квалификационной работы были поставлены следующие:
- исследование существующих эмуляторов и выявление наиболее оптимального для достижения поставленной цели;
- исследование существующих физических движков и выбор наиболее близкого к реальности воспроизведения взаимодействий объектов;
- исследование типов соединений, управляемых двигателями, на различных робототехнических платформах;
- на основе проведенных исследований программная реализация среды для интерактивных объектов;
- программная реализация интерактивных объектов с использованием различных типов соединений;
- программная реализация сложного интерактивного объекта - антропоморфного робота, обладающего 27 степенями свободы, тензометрическими датчиками, акселерометрами, гироскопом и блоком инерциальной сборки;
- реализация возможности управления всеми двигателями робота из внешних источников, а также передача состояния всех двигателей и датчиков.
Выпускная квалификационная работа содержит в себе выполнение всех вышеперечисленных поставленных задач.
Естественно, что при разработке такого программного обеспечения разработчик не способен сразу предусмотреть все ошибки программы, влияющие на работоспособность робота. Следовательно, появляются риски поломки робототехнической системы, что влечет за собой немалые затраты на восстановление.
Для того, чтобы избежать этих рисков, одним из лучших решений считается эмулирование движений роботов в виртуальной среде с использованием физических воздействий и взаимодействий объектов друг с другом, что и было выбрано в качестве цели данной выпускной квалификационной работы.
В настоящий момент в Российской Федерации не было найдено ни одного использования робототехнического эмулятора свободного доступа.
В качестве задач выпускной квалификационной работы были поставлены следующие:
- исследование существующих эмуляторов и выявление наиболее оптимального для достижения поставленной цели;
- исследование существующих физических движков и выбор наиболее близкого к реальности воспроизведения взаимодействий объектов;
- исследование типов соединений, управляемых двигателями, на различных робототехнических платформах;
- на основе проведенных исследований программная реализация среды для интерактивных объектов;
- программная реализация интерактивных объектов с использованием различных типов соединений;
- программная реализация сложного интерактивного объекта - антропоморфного робота, обладающего 27 степенями свободы, тензометрическими датчиками, акселерометрами, гироскопом и блоком инерциальной сборки;
- реализация возможности управления всеми двигателями робота из внешних источников, а также передача состояния всех двигателей и датчиков.
Выпускная квалификационная работа содержит в себе выполнение всех вышеперечисленных поставленных задач.
✅ Заключение
В выпускной квалификационной работе все поставленные задачи были выполнены, а именно:
- исследование существующих эмуляторов и выявление наиболее оптимального для достижения поставленной цели;
- исследование существующих физических движков и выбор наиболее близкого к реальности воспроизведения взаимодействий объектов;
- исследование типов соединений, управляемых двигателями, на различных робототехнических платформах;
- на основе проведенных исследований программная реализация среды для интерактивных объектов;
- программная реализация интерактивных объектов с использованием различных типов соединений;
- программная реализация сложного интерактивного объекта - антропоморфного робота, обладающего 27 степенями свободы, тензометрическими датчиками, акселерометрами, гироскопом и блоком инерциальной сборки;
- реализация возможности управления всеми двигателями робота из внешних источников, а также передача состояния всех двигателей и датчиков.
В результате чего данная обертка над виртуальными объектами позволяет универсальное управление любыми объектами в виртуальной среде, эмулируя все движения, представляя их в виде 3Д графического отображения, что помогает пользователю точно определить качество построенного алгоритма управления. Таким образом автору удалось достичь поставленной цели выпускной квалификационной работы.
Данная работа является частью научно-исследовательской работы «Полигон-С».
- исследование существующих эмуляторов и выявление наиболее оптимального для достижения поставленной цели;
- исследование существующих физических движков и выбор наиболее близкого к реальности воспроизведения взаимодействий объектов;
- исследование типов соединений, управляемых двигателями, на различных робототехнических платформах;
- на основе проведенных исследований программная реализация среды для интерактивных объектов;
- программная реализация интерактивных объектов с использованием различных типов соединений;
- программная реализация сложного интерактивного объекта - антропоморфного робота, обладающего 27 степенями свободы, тензометрическими датчиками, акселерометрами, гироскопом и блоком инерциальной сборки;
- реализация возможности управления всеми двигателями робота из внешних источников, а также передача состояния всех двигателей и датчиков.
В результате чего данная обертка над виртуальными объектами позволяет универсальное управление любыми объектами в виртуальной среде, эмулируя все движения, представляя их в виде 3Д графического отображения, что помогает пользователю точно определить качество построенного алгоритма управления. Таким образом автору удалось достичь поставленной цели выпускной квалификационной работы.
Данная работа является частью научно-исследовательской работы «Полигон-С».
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.