Έλεγχος ρομποτικού φιδιού με μικροελεγκτή
Ως αντικείμενο η παρούσα διπλωματική έχει την κατασκευή και τον έλεγχο ενός ρομποτικού φιδιού που κινείται στο επίπεδο. Το φίδι βασίζεται σε ανεξάρτητους μικροελεγκτές που επικοινωνούν μεταξύ τους ασύρματα μέσω πρωτοκόλλου Wifi. Επίσης, επικοινωνούν με εξωτερικές συσκευές για την εφαρμογή ελέγχου κα...
| Κύριοι συγγραφείς: | , |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2016
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/9026 |
| id |
nemertes-10889-9026 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-90262022-09-05T09:40:42Z Έλεγχος ρομποτικού φιδιού με μικροελεγκτή Control of a robotic snake using microcontroller Βαρέσης, Ορέστης Διαμαντόπουλος, Χαράλαμπος Τζές, Αντώνιος Τζές, Αντώνιος Μάνεσης, Σταμάτιος Varesis, Orestis Diamantopoulos, Charalampos Ρομποτικό φίδι Έλεγχος Robotic snake Control 629.893 2 Ως αντικείμενο η παρούσα διπλωματική έχει την κατασκευή και τον έλεγχο ενός ρομποτικού φιδιού που κινείται στο επίπεδο. Το φίδι βασίζεται σε ανεξάρτητους μικροελεγκτές που επικοινωνούν μεταξύ τους ασύρματα μέσω πρωτοκόλλου Wifi. Επίσης, επικοινωνούν με εξωτερικές συσκευές για την εφαρμογή ελέγχου και για τηλεχειρισμό. Οι μικροελεγτές είναι τα υπολογιστικά συστήματα Uno της εταιρίας Arduino. Ως στόχο η διπλωματική αυτή έχει την υλοποίηση της οφιοειδούς πλευρικής κυμάτωσης του ρομποτικού φιδιού και τον έλεγχο της πορείας του με ανατροφοδότηση μέσω αισθητήρων έτσι ώστε να ακολουθεί συγκεκριμένες τροχιές. Αρχικά, γίνεται μια αναφορά στα βιολογικά φίδια και το πώς και από που εμπνεύστηκε ο άνθρωπος τα ρομποτικά φίδια καθώς και για την συνεισφορά της διπλωματικής αυτής εργασίας. Έπειτα, γίνεται μία μοντελοποίηση του ρομποτικού φιδιού, αναλύονται οι τριβές του με το έδαφος και εξάγονται οι δυναμικές του εξισώσεις. Στην συνέχεια, γίνεται μια ανάλυση της ελεγξιμότητας του ρομποτικού φιδιού. Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύεται η εξίσωση της μετακίνησης του μηχανισμού και προτείνονται κάποιες μέθοδοι ελέγχου μέσω προσομοιώσεων. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η υλοποίηση του ρομποτικού φιδιού που έγινε στα πλαίσια της παρούσας εργασίας, τα εξαρτήματα που χρησιμοποιήθηκαν και το λογισμικό το οποίο αναπτύχθηκε προκειμένου να επιτευχθεί η κίνηση του ρομποτικού φιδιού. Επίσης, έγινε και μία ανάλυση της ενεργειακής κατανάλωσης του ρομποτικού φιδιού. Στην συνέχεια παρουσιάζονται ορισμένα πειράματα και τα αποτελέσματα αυτών και εξάγονται συμπεράσματα από αυτά. The subject of this thesis is the implementation and development of a planar robotic snake. The snake-like mechanism depends on several independent links that communicate with each other wirelessly via Wi-Fi. Moreover, they communicate with external devices and hardware in order to remote control the motion of the snake. The computational systems in every link are based on the embedded system Uno by the company Arduino. The main purpose of this diploma thesis is the implementation of the lateral undulation locomotion through feedback control implemented by sensors. The snake should be able to follow certain paths. Initially, a reference is made to biological snakes and their motions in order to see from where the snake-like mechanisms where inspired from. There is also a reference about related work and the contribution of this thesis. In the next chapter a modelling of the snake-like mechanism is made, ground friction forces are being analyzed and the dynamic equations of the mechanism are extracted. At the end of this chapter we consider the controllability and stabillizability of the snake robot. In the third chapter the equations of the lateral undulation locomotion are analyzed as well as some methods of feedback control are mentioned and explained through simulation results. The next chapter consists of the implementation of the robotic mechanism that was made as a part of this thesis, the hardware and sensors that were used and the software that was created in order to accomplish the snake locomotion. Then an energy consumption analysis of the snake links was made. In the final chapters we make some experiments with several paths and the results are presented and conclusions are extracted from these experiments. 2016-01-07T09:21:47Z 2016-01-07T09:21:47Z 2015-09-17 Thesis http://hdl.handle.net/10889/9026 gr 0 application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Ρομποτικό φίδι Έλεγχος Robotic snake Control 629.893 2 |
| spellingShingle |
Ρομποτικό φίδι Έλεγχος Robotic snake Control 629.893 2 Βαρέσης, Ορέστης Διαμαντόπουλος, Χαράλαμπος Έλεγχος ρομποτικού φιδιού με μικροελεγκτή |
| description |
Ως αντικείμενο η παρούσα διπλωματική έχει την κατασκευή και τον έλεγχο ενός ρομποτικού φιδιού που κινείται στο επίπεδο. Το φίδι βασίζεται σε ανεξάρτητους μικροελεγκτές που επικοινωνούν μεταξύ τους ασύρματα μέσω πρωτοκόλλου Wifi. Επίσης, επικοινωνούν με εξωτερικές συσκευές για την εφαρμογή ελέγχου και για τηλεχειρισμό. Οι μικροελεγτές είναι τα υπολογιστικά συστήματα Uno της εταιρίας Arduino. Ως στόχο η διπλωματική αυτή έχει την υλοποίηση της οφιοειδούς πλευρικής κυμάτωσης του ρομποτικού φιδιού και τον έλεγχο της πορείας του με ανατροφοδότηση μέσω αισθητήρων έτσι ώστε να ακολουθεί συγκεκριμένες τροχιές. Αρχικά, γίνεται μια αναφορά στα βιολογικά φίδια και το πώς και από που εμπνεύστηκε ο άνθρωπος τα ρομποτικά φίδια καθώς και για την συνεισφορά της διπλωματικής αυτής εργασίας. Έπειτα, γίνεται μία μοντελοποίηση του ρομποτικού φιδιού, αναλύονται οι τριβές του με το έδαφος και εξάγονται οι δυναμικές του εξισώσεις. Στην συνέχεια, γίνεται μια ανάλυση της ελεγξιμότητας του ρομποτικού φιδιού. Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύεται η εξίσωση της μετακίνησης του μηχανισμού και προτείνονται κάποιες μέθοδοι ελέγχου μέσω προσομοιώσεων. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η υλοποίηση του ρομποτικού φιδιού που έγινε στα πλαίσια της παρούσας εργασίας, τα εξαρτήματα που χρησιμοποιήθηκαν και το λογισμικό το οποίο αναπτύχθηκε προκειμένου να επιτευχθεί η κίνηση του ρομποτικού φιδιού. Επίσης, έγινε και μία ανάλυση της ενεργειακής κατανάλωσης του ρομποτικού φιδιού. Στην συνέχεια παρουσιάζονται ορισμένα πειράματα και τα αποτελέσματα αυτών και εξάγονται συμπεράσματα από αυτά. |
| author2 |
Τζές, Αντώνιος |
| author_facet |
Τζές, Αντώνιος Βαρέσης, Ορέστης Διαμαντόπουλος, Χαράλαμπος |
| format |
Thesis |
| author |
Βαρέσης, Ορέστης Διαμαντόπουλος, Χαράλαμπος |
| author_sort |
Βαρέσης, Ορέστης |
| title |
Έλεγχος ρομποτικού φιδιού με μικροελεγκτή |
| title_short |
Έλεγχος ρομποτικού φιδιού με μικροελεγκτή |
| title_full |
Έλεγχος ρομποτικού φιδιού με μικροελεγκτή |
| title_fullStr |
Έλεγχος ρομποτικού φιδιού με μικροελεγκτή |
| title_full_unstemmed |
Έλεγχος ρομποτικού φιδιού με μικροελεγκτή |
| title_sort |
έλεγχος ρομποτικού φιδιού με μικροελεγκτή |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/9026 |
| work_keys_str_mv |
AT baresēsorestēs elenchosrompotikouphidioumemikroelenktē AT diamantopouloscharalampos elenchosrompotikouphidioumemikroelenktē AT baresēsorestēs controlofaroboticsnakeusingmicrocontroller AT diamantopouloscharalampos controlofaroboticsnakeusingmicrocontroller |
| _version_ |
1771297199004581888 |
