Τηλε-έλεγχος ρομποτικού βραχίονα μέσω διαδικτύου με χρήση τεχνoλογίας μεικτής πραγματικότητας (mixed reality)
Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει στόχο την ανάπτυξη συστήματος τηλε-ελέγχου ενός ρομποτικού βραχίονα μέσω διαδικτύου με την χρήση εφαρμογής μικτής πραγματικότητας. Η εφαρμογή αυτή αναπτύχθηκε για τον ρομποτικό βραχίονα Niryo One και επιτρέπει στον χρήστη τον τηλε-έλεγχο αυτού μέσω του ηλεκτρονικού...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2022
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/15912 |
| id |
nemertes-10889-15912 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-159122022-09-05T20:33:52Z Τηλε-έλεγχος ρομποτικού βραχίονα μέσω διαδικτύου με χρήση τεχνoλογίας μεικτής πραγματικότητας (mixed reality) Robotic arm teleoperation via the Internet with the use of mixed reality technology Κατσικαρέλης, Αντώνιος Katsikarelis, Antonios Τηλε-έλεγχος Μικτή πραγματικότητα ROS Unity Teleoperation Mixed reality Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει στόχο την ανάπτυξη συστήματος τηλε-ελέγχου ενός ρομποτικού βραχίονα μέσω διαδικτύου με την χρήση εφαρμογής μικτής πραγματικότητας. Η εφαρμογή αυτή αναπτύχθηκε για τον ρομποτικό βραχίονα Niryo One και επιτρέπει στον χρήστη τον τηλε-έλεγχο αυτού μέσω του ηλεκτρονικού υπολογιστή. Αν και η παρούσα διπλωματική εργασία αγγίζει ένα μεγάλο εύρος ερευνητικών τομέων, αρχικά γίνεται μία βιβλιογραφική ανασκόπηση των εννοιών που πραγματεύεται. Πιο συγκεκριμένα, παρουσιάζονται οι βασικές έννοιες του τηλε-ελέγχου και της μικτής πραγματικότητας. Έπειτα, αναλύεται το ευθύ και αντίστροφο κινηματικό πρόβλημα ενός ρομποτικού βραχίονα και ο τρόπος ορισμού του μέσω των κινηματικών εξισώσεων. Τέλος, παρουσιάζεται η μέθοδος με την οποία υπολογίζεται η θέση ενός δείκτη με την χρήση του μοντέλου της κάμερας. Στην συνέχεια της εργασίας παρουσιάζονται τα εργαλεία ανάπτυξης που χρησιμοποιήθηκαν. Το πιο βασικό από αυτά αποτελεί το Robot Operating System(ROS) το οποίο αποτελεί τον κορμό της αρχιτεκτονικής λογισμικού που αναπτύχθηκε. Επίσης, σημαντικό εργαλείο αποτελεί η μηχανή παιχνιδιών Unity με την οποία αναπτύχθηκε η γραφική διεπαφή τηλε-ελέγχου. Έπειτα, παρουσιάζεται η μεθοδολογία ανάπτυξης της εφαρμογής και η υλοποίηση της. Πιο συγκεκριμένα, αναφέρεται ο εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε καθώς επίσης και η δομή της αρχιτεκτονικής λογισμικού. Στο τέλος της εργασίας παρουσιάζονται τρία πειράματα χρήσης της εφαρμογής μαζί με τα συμπεράσματα που προκύπτουν καθώς επίσης και μελλοντικές τροποποιήσεις και κατευθύνσεις προς διερεύνηση. The current thesis focuses on the development of a robotic arm teleoperation system via the internet with the use of a mixed-reality application. This application was developed for the Niryo One robotic arm enabling the user to teleoperate it from his personal computer. Although the current thesis pertains to a wide range of research domains, firstly a literature review on the thesis concepts is conducted. More specifically the basic concepts of Teleoperation and Mixed Reality are presented. Moreover, the forward and inverse kinematic problems of a robotic arm are analyzed and their kinematic equations are defined. Lastly, the method of calculating the pose of a marker is presented using a camera model. The development tools that have been used in the thesis are mentioned with the most fundamental being that of the Robot Operating System(ROS) that constitutes the backbone of the developed software architecture. Another valuable development tool which was used to develop the graphical user interface is the game engine Unity. Afterwards, the methodology used for the development of the teleoperation system is presented as well as its application. Specifically, the hardware and the structure of the software architecture are mentioned. Finally, three use cases of the developed application are presented and the emerged conclusions as well as proposed ideas for future research. 2022-03-04T06:15:05Z 2022-03-04T06:15:05Z 2022-02-22 http://hdl.handle.net/10889/15912 gr application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Τηλε-έλεγχος Μικτή πραγματικότητα ROS Unity Teleoperation Mixed reality |
| spellingShingle |
Τηλε-έλεγχος Μικτή πραγματικότητα ROS Unity Teleoperation Mixed reality Κατσικαρέλης, Αντώνιος Τηλε-έλεγχος ρομποτικού βραχίονα μέσω διαδικτύου με χρήση τεχνoλογίας μεικτής πραγματικότητας (mixed reality) |
| description |
Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει στόχο την ανάπτυξη συστήματος τηλε-ελέγχου ενός ρομποτικού βραχίονα μέσω διαδικτύου με την χρήση εφαρμογής μικτής πραγματικότητας. Η εφαρμογή αυτή αναπτύχθηκε για τον ρομποτικό βραχίονα Niryo One και επιτρέπει στον χρήστη τον τηλε-έλεγχο αυτού μέσω του ηλεκτρονικού υπολογιστή. Αν και η παρούσα διπλωματική εργασία αγγίζει ένα μεγάλο εύρος ερευνητικών τομέων, αρχικά γίνεται μία βιβλιογραφική ανασκόπηση των εννοιών που πραγματεύεται. Πιο συγκεκριμένα, παρουσιάζονται οι βασικές έννοιες του τηλε-ελέγχου και της μικτής πραγματικότητας. Έπειτα, αναλύεται το ευθύ και αντίστροφο κινηματικό πρόβλημα ενός ρομποτικού βραχίονα και ο τρόπος ορισμού του μέσω των κινηματικών εξισώσεων. Τέλος, παρουσιάζεται η μέθοδος με την οποία υπολογίζεται η θέση ενός δείκτη με την χρήση του μοντέλου της κάμερας. Στην συνέχεια της εργασίας παρουσιάζονται τα εργαλεία ανάπτυξης που χρησιμοποιήθηκαν. Το πιο βασικό από αυτά αποτελεί το Robot Operating System(ROS) το οποίο αποτελεί τον κορμό της αρχιτεκτονικής λογισμικού που αναπτύχθηκε. Επίσης, σημαντικό εργαλείο αποτελεί η μηχανή παιχνιδιών Unity με την οποία αναπτύχθηκε η γραφική διεπαφή τηλε-ελέγχου. Έπειτα, παρουσιάζεται η μεθοδολογία ανάπτυξης της εφαρμογής και η υλοποίηση της. Πιο συγκεκριμένα, αναφέρεται ο εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε καθώς επίσης και η δομή της αρχιτεκτονικής λογισμικού. Στο τέλος της εργασίας παρουσιάζονται τρία πειράματα χρήσης της εφαρμογής μαζί με τα συμπεράσματα που προκύπτουν καθώς επίσης και μελλοντικές τροποποιήσεις και κατευθύνσεις προς διερεύνηση. |
| author2 |
Katsikarelis, Antonios |
| author_facet |
Katsikarelis, Antonios Κατσικαρέλης, Αντώνιος |
| author |
Κατσικαρέλης, Αντώνιος |
| author_sort |
Κατσικαρέλης, Αντώνιος |
| title |
Τηλε-έλεγχος ρομποτικού βραχίονα μέσω διαδικτύου με χρήση τεχνoλογίας μεικτής πραγματικότητας (mixed reality) |
| title_short |
Τηλε-έλεγχος ρομποτικού βραχίονα μέσω διαδικτύου με χρήση τεχνoλογίας μεικτής πραγματικότητας (mixed reality) |
| title_full |
Τηλε-έλεγχος ρομποτικού βραχίονα μέσω διαδικτύου με χρήση τεχνoλογίας μεικτής πραγματικότητας (mixed reality) |
| title_fullStr |
Τηλε-έλεγχος ρομποτικού βραχίονα μέσω διαδικτύου με χρήση τεχνoλογίας μεικτής πραγματικότητας (mixed reality) |
| title_full_unstemmed |
Τηλε-έλεγχος ρομποτικού βραχίονα μέσω διαδικτύου με χρήση τεχνoλογίας μεικτής πραγματικότητας (mixed reality) |
| title_sort |
τηλε-έλεγχος ρομποτικού βραχίονα μέσω διαδικτύου με χρήση τεχνoλογίας μεικτής πραγματικότητας (mixed reality) |
| publishDate |
2022 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/15912 |
| work_keys_str_mv |
AT katsikarelēsantōnios tēleelenchosrompotikoubrachionamesōdiadiktyoumechrēsētechnologiasmeiktēspragmatikotētasmixedreality AT katsikarelēsantōnios roboticarmteleoperationviatheinternetwiththeuseofmixedrealitytechnology |
| _version_ |
1771297280657195008 |
