Ανάπτυξη πνευματικού δαχτύλου ρομποτικής αρπάγης με ενσωματωμένο αισθητήρα ήχου για αναγνώριση υφής εύκαμπτων αντικειμένων μέσω τριβής
Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην κατασκευή ενός πνευματικού δαχτύλου ρομποτικής αρπάγης ικανού να προσεγγίσει τις κινήσεις και τις απτικές ιδιότητες του βιολογικού άκρου, με στόχο την αυτοματοποίηση της διαδικασίας χειρισμού εύκαμπτων αντικειμένων. Πιο συγκεκριμένα, το προτεινόμενο...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2022
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | https://hdl.handle.net/10889/23627 |
| id |
nemertes-10889-23627 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Αναγνώριση υφάσματος Πνευματικό δάχτυλο Δάχτυλο μαλακής επαφής Αισθητήρας ήχου Ρομποτική αρπάγη Fabric recognition Pneumatic finger Soft finger Sound Sensor Robotic gripper |
| spellingShingle |
Αναγνώριση υφάσματος Πνευματικό δάχτυλο Δάχτυλο μαλακής επαφής Αισθητήρας ήχου Ρομποτική αρπάγη Fabric recognition Pneumatic finger Soft finger Sound Sensor Robotic gripper Λαζαρίδης, Βασίλειος Ανάπτυξη πνευματικού δαχτύλου ρομποτικής αρπάγης με ενσωματωμένο αισθητήρα ήχου για αναγνώριση υφής εύκαμπτων αντικειμένων μέσω τριβής |
| description |
Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην κατασκευή ενός πνευματικού
δαχτύλου ρομποτικής αρπάγης ικανού να προσεγγίσει τις κινήσεις και τις απτικές
ιδιότητες του βιολογικού άκρου, με στόχο την αυτοματοποίηση της διαδικασίας
χειρισμού εύκαμπτων αντικειμένων. Πιο συγκεκριμένα, το προτεινόμενο δάχτυλο
μιμείται επαρκώς το ανθρώπινο δάχτυλο τόσο στην προσέγγιση της επιφάνειας
εργασίας όσο και στην ψηλάφηση και διαφοροποίηση των υφασμάτων. Η προσθήκη
αυτή στη βιομηχανία υφασμάτων, συμβάλλει άμεσα στην αύξηση της
παραγωγικότητας, συνεπώς και στη μείωση του κόστους των προϊόντων, ενώ συντελεί
στην εξάλειψη της χρόνιας καταπόνησης του ανθρώπινου δυναμικού που απασχολείται
σε τέτοιου είδους επαγγέλματα.
Αρχικά, γίνεται αναφορά στην ανατομία και τη δομή του ανθρώπινου δαχτύλου, ενώ
παρουσιάζονται προηγούμενες έρευνες σχετικά με την προσέγγιση τόσο της κίνησης
όσο και της ψηλάφησης εύκαμπτων αντικειμένων μέσω διάφορων τεχνητών
υποσυστημάτων. Η βιβλιογραφική έρευνα ολοκληρώνεται με την κατηγοριοποίηση των
υφασμάτων σύμφωνα με τη δομή και τον τρόπο ύφανσης.
Το κυριότερο μέρος, επικεντρώνεται στην διαδικασία σχεδιασμού και κατασκευής του
προτεινόμενου δαχτύλου. Παρουσιάζονται τα κριτήρια λειτουργίας και οι σχεδιαστικές
προδιαγραφές, με την βοήθεια των οποίων πραγματοποιούνται τα μηχανολογικά σχέδια
της τελικής κατασκευής και των τρισδιάστατων καλουπιών που διαμορφώνουν το
δάχτυλο. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται λεπτομερώς τα βήματα παρασκευής του και
ελέγχεται η ορθή λειτουργία της ενεργοποίησης και του αισθητηρίου. Τέλος, το
τεχνητό δάχτυλο συγκρατείται πάνω σε μια αυτοσχέδια διάταξη, ενώ τρίβεται πάνω σε
10 διαφορετικά υφάσματα.
Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι το προτεινόμενο δάχτυλο διαθέτει μικρό εύρος
κίνησης, συγκριτικά με αυτό του ανθρώπου, παρόλο που ενεργοποιείται η κάθε
άρθρωση ξεχωριστά. Όσο για την αίσθηση της αφής, το δάχτυλο είναι ικανό να
διαφοροποιήσει αντικείμενα με σαφώς διαφορετικές τραχύτητες, ενώ υστερεί στον
διαχωρισμό υφασμάτων με παρόμοιες τραχύτητες. |
| author2 |
Lazaridis, Vasileios |
| author_facet |
Lazaridis, Vasileios Λαζαρίδης, Βασίλειος |
| author |
Λαζαρίδης, Βασίλειος |
| author_sort |
Λαζαρίδης, Βασίλειος |
| title |
Ανάπτυξη πνευματικού δαχτύλου ρομποτικής αρπάγης με ενσωματωμένο αισθητήρα ήχου για αναγνώριση υφής εύκαμπτων αντικειμένων μέσω τριβής |
| title_short |
Ανάπτυξη πνευματικού δαχτύλου ρομποτικής αρπάγης με ενσωματωμένο αισθητήρα ήχου για αναγνώριση υφής εύκαμπτων αντικειμένων μέσω τριβής |
| title_full |
Ανάπτυξη πνευματικού δαχτύλου ρομποτικής αρπάγης με ενσωματωμένο αισθητήρα ήχου για αναγνώριση υφής εύκαμπτων αντικειμένων μέσω τριβής |
| title_fullStr |
Ανάπτυξη πνευματικού δαχτύλου ρομποτικής αρπάγης με ενσωματωμένο αισθητήρα ήχου για αναγνώριση υφής εύκαμπτων αντικειμένων μέσω τριβής |
| title_full_unstemmed |
Ανάπτυξη πνευματικού δαχτύλου ρομποτικής αρπάγης με ενσωματωμένο αισθητήρα ήχου για αναγνώριση υφής εύκαμπτων αντικειμένων μέσω τριβής |
| title_sort |
ανάπτυξη πνευματικού δαχτύλου ρομποτικής αρπάγης με ενσωματωμένο αισθητήρα ήχου για αναγνώριση υφής εύκαμπτων αντικειμένων μέσω τριβής |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://hdl.handle.net/10889/23627 |
| work_keys_str_mv |
AT lazaridēsbasileios anaptyxēpneumatikoudachtylourompotikēsarpagēsmeensōmatōmenoaisthētēraēchougiaanagnōrisēyphēseukamptōnantikeimenōnmesōtribēs AT lazaridēsbasileios developmentofasoftpneumaticroboticfingerwithanintegratedsoundsensorfortextureidentificationofflexibleobjectsthroughfriction |
| _version_ |
1771297137938661376 |
| spelling |
nemertes-10889-236272022-11-05T04:34:20Z Ανάπτυξη πνευματικού δαχτύλου ρομποτικής αρπάγης με ενσωματωμένο αισθητήρα ήχου για αναγνώριση υφής εύκαμπτων αντικειμένων μέσω τριβής Development of a soft pneumatic robotic finger with an integrated sound sensor for texture identification of flexible objects through friction Λαζαρίδης, Βασίλειος Lazaridis, Vasileios Αναγνώριση υφάσματος Πνευματικό δάχτυλο Δάχτυλο μαλακής επαφής Αισθητήρας ήχου Ρομποτική αρπάγη Fabric recognition Pneumatic finger Soft finger Sound Sensor Robotic gripper Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην κατασκευή ενός πνευματικού δαχτύλου ρομποτικής αρπάγης ικανού να προσεγγίσει τις κινήσεις και τις απτικές ιδιότητες του βιολογικού άκρου, με στόχο την αυτοματοποίηση της διαδικασίας χειρισμού εύκαμπτων αντικειμένων. Πιο συγκεκριμένα, το προτεινόμενο δάχτυλο μιμείται επαρκώς το ανθρώπινο δάχτυλο τόσο στην προσέγγιση της επιφάνειας εργασίας όσο και στην ψηλάφηση και διαφοροποίηση των υφασμάτων. Η προσθήκη αυτή στη βιομηχανία υφασμάτων, συμβάλλει άμεσα στην αύξηση της παραγωγικότητας, συνεπώς και στη μείωση του κόστους των προϊόντων, ενώ συντελεί στην εξάλειψη της χρόνιας καταπόνησης του ανθρώπινου δυναμικού που απασχολείται σε τέτοιου είδους επαγγέλματα. Αρχικά, γίνεται αναφορά στην ανατομία και τη δομή του ανθρώπινου δαχτύλου, ενώ παρουσιάζονται προηγούμενες έρευνες σχετικά με την προσέγγιση τόσο της κίνησης όσο και της ψηλάφησης εύκαμπτων αντικειμένων μέσω διάφορων τεχνητών υποσυστημάτων. Η βιβλιογραφική έρευνα ολοκληρώνεται με την κατηγοριοποίηση των υφασμάτων σύμφωνα με τη δομή και τον τρόπο ύφανσης. Το κυριότερο μέρος, επικεντρώνεται στην διαδικασία σχεδιασμού και κατασκευής του προτεινόμενου δαχτύλου. Παρουσιάζονται τα κριτήρια λειτουργίας και οι σχεδιαστικές προδιαγραφές, με την βοήθεια των οποίων πραγματοποιούνται τα μηχανολογικά σχέδια της τελικής κατασκευής και των τρισδιάστατων καλουπιών που διαμορφώνουν το δάχτυλο. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται λεπτομερώς τα βήματα παρασκευής του και ελέγχεται η ορθή λειτουργία της ενεργοποίησης και του αισθητηρίου. Τέλος, το τεχνητό δάχτυλο συγκρατείται πάνω σε μια αυτοσχέδια διάταξη, ενώ τρίβεται πάνω σε 10 διαφορετικά υφάσματα. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι το προτεινόμενο δάχτυλο διαθέτει μικρό εύρος κίνησης, συγκριτικά με αυτό του ανθρώπου, παρόλο που ενεργοποιείται η κάθε άρθρωση ξεχωριστά. Όσο για την αίσθηση της αφής, το δάχτυλο είναι ικανό να διαφοροποιήσει αντικείμενα με σαφώς διαφορετικές τραχύτητες, ενώ υστερεί στον διαχωρισμό υφασμάτων με παρόμοιες τραχύτητες. - This thesis focuses on the construction of a pneumatic robotic grasping finger capable of imitating the biological limb's movements and tactile properties, aiming at automating flexible objects' handling process. In particular, the proposed finger adequately mimics a human finger both by approaching the working surface and by palpating and differentiating fabrics. This addition to the textile industry, contributes directly to the increase in productivity, therefore also to the reduction of products' cost, while it aims toward the elimination of human recourses' chronic strain employed in such professions. First, reference is made to the anatomy and structure of human finger, while previous research on approaching both movement and palpation of flexible objects through various artificial subsystems is presented. The bibliographic research completes with the categorization of the fabrics according to structure and method of weaving. The main part focuses on the design and construction process of the proposed finger. The operating criteria and design specifications are presented, with the help of which the mechanical designs of the final construction and the 3D molds that shape the finger are made. Further on, its fabrication steps are listed, and the correct operation of the actuation and sensor is controlled. Finally, the artificial finger is held on an improvised device, while it is rubbed against 10 different fabrics. The results indicate that the proposed finger has a smaller range of motion compared to human's, even though each joint is actuated separately. As for the sense of touch, the finger is capable of differentiating objects with distinctly different roughnesses, while it lags in separating fabrics of similar roughnesses. 2022-11-02T11:58:49Z 2022-11-02T11:58:49Z 2022-10-31 https://hdl.handle.net/10889/23627 el application/pdf |
