Institutional Repository [SANDBOX]
Technical University of Crete
EN  |  EL

Search

Browse

My Space

Vision-Based autonomous robotic arm for Pick-and-Stack applications in the Gazebo-ROS environment

Theodorakis Charalampos

Simple record

URIhttp://purl.tuc.gr/dl/dias/8ECCA16B-7357-43B8-8E12-D8B10DD17DA2-
Identifierhttps://doi.org/10.26233/heallink.tuc.93713-
Languageen-
Extent2.6 megabytesen
Extent63 pagesen
TitleVision-Based autonomous robotic arm for Pick-and-Stack applications in the Gazebo-ROS environmenten
TitleΑυτόνομος ρομποτικός βραχίονας βασισμένος σε όραση για εφαρμογές Pick-and-Stack στο περιβάλλον Gazebo-ROSel
CreatorTheodorakis Charalamposen
CreatorΘεοδωρακης Χαραλαμποςel
Contributor [Thesis Supervisor]Lagoudakis Michailen
Contributor [Thesis Supervisor]Λαγουδακης Μιχαηλel
Contributor [Committee Member]Zervakis Michailen
Contributor [Committee Member]Ζερβακης Μιχαηλel
Contributor [Committee Member]Chalkiadakis Georgiosen
Contributor [Committee Member]Χαλκιαδακης Γεωργιοςel
PublisherΠολυτεχνείο Κρήτηςel
PublisherTechnical University of Creteen
Academic UnitTechnical University of Crete::School of Electrical and Computer Engineeringen
Academic UnitΠολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστώνel
Content SummaryIn recent years, the use of robots as a part of the automation process is a rapidly expanding field. The most prevalent type of robot in industrial environments is robotic arms. This type of robots is capable of performing a variety of operations, including transportation, assembly, packing and welding. The complexity of the tasks assumed for these growing disciplines is also rising. Thus, the ability of the robot to comprehend the surrounding environment is a required feature to carry out new tasks. Interacting with the environment and being aware of the changing conditions enables the robot to make autonomous decisions in more complex situations. This thesis describes the implementation of an autonomous 6-DOF (Degrees Of Freedom) robotic manipulator with visual guidance, where the objective for the robot arm is to stack cylinder blocks, recreating a gradually-presented structured tower pattern. The available blocks, initially placed randomly in the robot workspace, have unique ArUco markers displayed on them, so they can be identified. The manipulator is equipped with vacuum grippers and a 2D camera attached to its end effector. The robot acquires information about the desired tower pattern from a remote stationary camera, responsible to track the spawning of building blocks. Since the robotic arm is equipped with its own camera, it employs computer vision techniques to locate the desired cylinder and, consequently, constructs a trajectory to pick and stack that cylinder to its correct position using motion planning algorithms. The entire project has been implemented within the Robot Operating System (ROS) and Gazebo open-source 3D robotics simulator. The proposed robotic system has been tested extensively in simulations to ensure its reliability and investigate its efficiency.en
Content SummaryΤα τελευταία χρόνια, η χρήση ρομποτικών συστημάτων ως μέρος της διαδικασίας αυτοματισμού είναι ένας ταχέως αναπτυσσόμενος τομέας. Ο πιο διαδεδομένος τύπος ρομπότ σε βιομηχανικά περιβάλλοντα είναι οι ρομποτικοί βραχίονες. Αυτός ο τύπος ρομπότ είναι ικανός να εκτελεί μια ποικιλία λειτουργιών, όπως μεταφορά, συναρμολόγηση, συσκευασία και συγκόλληση. Η πολυπλοκότητα των εργασιών που αναλαμβάνονται για αυτούς τους αναπτυσσόμενους κλάδους αυξάνεται επίσης, επομένως η ικανότητα του ρομπότ να κατανοεί το περιβάλλον του είναι απαραίτητο χαρακτηριστικό για την εκτέλεση νέων εργασιών. Η αλληλεπίδραση με το περιβάλλον και η επίγνωση των μεταβαλλόμενων συνθηκών επιτρέπει στο ρομπότ να παίρνει αυτόνομες αποφάσεις σε πιο περίπλοκες καταστάσεις. Η παρούσα διπλωματική εργασία περιγράφει την υλοποίηση ενός αυτόνομου ρομποτικού χειριστηρίου 6-DOF (Degrees Of Freedom – Βαθμών Ελευθερίας) με οπτική καθοδήγηση, όπου ο στόχος είναι ο ρομποτικός βραχίονας να στοιβάζει κυλίνδρους, ανακατασκευάζοντας ένα πρότυπο δομημένου πύργου που παρουσιάζεται σταδιακά. Τα δομικά στοιχεία, αρχικά τοποθετημένα τυχαία στον χώρο εργασίας του ρομπότ, έχουν μοναδικούς δείκτες ArUco που εμφανίζονται σε αυτά, ώστε να μπορούν να αναγνωριστούν. Ο βραχίονας είναι εξοπλισμένος με άρπαγες κενού αέρος και μια κάμερα 2D συνδεδεμένη στην απόληξη του. Το ρομπότ αποκτά πληροφορίες σχετικά με το επιθυμητό πρότυπο πύργου από μια απομακρυσμένη σταθερή κάμερα, υπεύθυνη για την παρακολούθηση της διαδοχής των δομικών στοιχείων. Δεδομένου ότι ο ρομποτικός βραχίονας είναι εξοπλισμένος με δική του κάμερα, χρησιμοποιεί τεχνικές μηχανικής όρασης για να εντοπίσει τον επιθυμητό κύλινδρο και, στη συνέχεια, σχεδιάζει μια τροχιά για να σηκώσει και να στοιβάξει τον συγκεκριμένο κύλινδρο στη σωστή του θέση χρησιμοποιώντας αλγόριθμους σχεδιασμού κίνησης. Η εργασία στο σύνολό της έχει υλοποιηθεί χρησιμοποιώντας το Robot Operating System (ROS) και το περιβάλλον ρομποτικής προσομοίωσης Gazebo. Το προτεινόμενο ρομποτικό σύστημα έχει δοκιμαστεί εκτενώς σε προσομοιώσεις, για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία του και να διερευνηθεί η αποτελεσματικότητά του.el
Type of ItemΔιπλωματική Εργασίαel
Type of ItemDiploma Worken
Licensehttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/en
Date of Item2022-10-18-
Date of Publication2022-
SubjectROSen
SubjectRobotic Armen
Bibliographic CitationCharalampos Theodorakis, "Vision-Based autonomous robotic arm for Pick-and-Stack applications in the Gazebo-ROS environment", Diploma Work, School of Electrical and Computer Engineering, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2022en
Bibliographic CitationΧαράλαμπος Θεοδωράκης, "Αυτόνομος ρομποτικός βραχίονας βασισμένος σε όραση για εφαρμογές Pick-and-Stack στο περιβάλλον Gazebo-ROS", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2022el

Available Files

Services

Statistics

 

Copyright © DIAS 2013