Ανάπτυξη πνευματικού δαχτύλου ρομποτικής αρπάγης με ενσωματωμένο αισθητήρα ήχου για αναγνώριση υφής εύκαμπτων αντικειμένων μέσω τριβής

• Main Author: Λαζαρίδης, Βασίλειος
• Other Authors: Lazaridis, Vasileios
• Language: Greek
• Published: 2022
• Subjects: 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.