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Tipo: Dissertação
Título: Trajectory optimization applied to motion planning of industrial manipulators.
Autor(es): Vieira, Miguel Felipe Nery
Primeiro Orientador: Conceição, Andre Gustavo Scolari
metadata.dc.contributor.referee1: Conceição, Andre Gustavo Scolari
metadata.dc.contributor.referee2: Ribeiro, Tiago Trindade
metadata.dc.contributor.referee3: Braga, Rodrigo Antônio Marques
Resumo: Manipuladores robóticos estão cada vez mais presentes em diversas atividades, dentro e fora da indústria. A utilização destes robôs permite maior precisão e exatidão na realização nas tarefas, porém, é importante levar em consideração alguns fatores que garantam a segurança do sistema, como a capacidade de evitar obstáculos que possam estar presentes no ambiente operacional e a qualidade da trajetória final gerada. Neste trabalho, um sistema para otimização de trajetória de um robô manipulador em ambientes complexos é implementado, utilizando os algoritmos Covariant Hamiltonian Optimization for Motion Planning (CHOMP) e Stochastic Trajectory Optimization for Motion Planning (STOMP). Um sensor visual do tipo RGB+D é integrado para ao sistema detecção de obstáculos no ambiente de operação. O sistema é baseado no framework open-source Robot Operating System (ROS) e é aplicado a uma célula de manufatura aditiva composta pelo robô colaborativo UR5 para a realização de tarefas de pick and place. Após uma série de execuções em cenários simulados e reais, os algoritmos que compõem o sistema foram comparados com base em sua taxa de sucesso, tempo de planejamento e duração da trajetória gerada. Os resultados obtidos indicam a capacidade do sistema de gerar trajetórias otimizadas e livres de colisões em ambiente estático.
Abstract: Robotic manipulators are becoming more present in various activities, inside and outside the industry. The use of these robots allows greater precision and accuracy in carrying out the tasks, however, it is important to take into account some factors to ensure the safety of the system, such as the ability to avoid obstacles that may be present in the operating environment and the quality of the final path. In this work, we implement a system for trajectory optimization of a robotic manipulator in static environments using the algorithms Covariant Hamiltonian Optimization for Motion Planning (CHOMP) and Stochastic Trajectory Optimization for Motion Planning (STOMP). We integrated an RGB+D sensor to the system for obstacle detection on manipulator's workspace. The system is based on open-source framework Robot Operating System (ROS) and it is applied to pick and place tasks in an additive manufacturing cell composed by the collaborative robot UR5. After a series of executions on real and simulated scenarios, the algorithms were compared based on their success rate, planning time, and duration of the generated trajectory. Results indicate that the proposed system can generate feasible and collision-free trajectories in static environments.
Palavras-chave: Manipuladores robóticos
Robôs colaborativos
Otimização de trajetória (robótica)
Robot Operating System (ROS)
Moveit
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS
Idioma: eng
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Escola Politécnica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) 
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/36181
Data do documento: 8-Set-2022
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