Návrh aplikace pro výukový model manipulátoru se třemi stupni volnosti

Abstract

Tato práce popisuje další vývoj výukového sériového manipulátoru se třemi stupni volnosti. Práce se zabývá jednoduchou mechanickou úpravou manipulátoru, ale především pak softwarovou částí. Výsledkem je pak hra piškvorky, kdy manipulátor umožňuje hru proti lidskému protějšku. První část práce je věnována zlepšení inicializačního procesu manipulátoru a následně pak i návrhem vhodné polohové regulace. V další části je manipulátor rozšířen o jeden stupeň volnosti. Součástí je i návrh koncového efektoru vhodného pro psaní. Z takto upraveného manipulátoru je sestaven kinematický model vhodný pro real-time řízení. Dalším krokem v práci je návrh samotné aplikace hry piškvorky. Je navržen vhodný hrací algoritmus, včetně detekce a rozpoznání znaků v hracím poli pomocí kamery. Následně je vše implementováno do real-time aplikace, kde komunikaci s uživatelem zajišťuje navržené uživatelské rozhraní.

This thesis develops a series manipulator with three degrees of freedom. It improves its mechanism and creates new software to carry out a manipulator vs human being Tic-tac-toe application. The first part of the thesis focuses on improving initialization of the relative encoders and the positioning control of the manipulator. The Second part analyzes expanding the manipulator to 4dof.It Explains building a new kinematics model and also includes the mechanical design and manufacturing of a suitable end effecter for the Tic-tac-toe application. Next part explains the Tic-tac-toe application. It analyzes the used hardware and software including the Tic-tac-toe algorithm and the detection algorithm used by the camera. Last part of the thesis deals with building user interfaces in order to make operating the manipulator and playing Tic-tac-toe more user friendly.