Transcript pengantar-robotika
Introduction to Robotics
Sookram Sobhan, Polytechnic University [email protected]
Outline
• What is it?
• What can it do?
• History • Key components • Applications • Future • Robotics @ MPCRL
What is a Robot: I
Manipulator
What is a Robot: II
Legged Robot Wheeled Robot
What is a Robot: III
Autonomous Underwater Vehicle Unmanned Aerial Vehicle
What Can Robots Do: I
Jobs that are dangerous for humans
Decontaminating Robot
Cleaning the main circulating pump housing in the nuclear power plant
What Can Robots Do: II
Repetitive jobs that are boring, stressful, or labor intensive for humans Welding Robot
What Can Robots Do: III
The SCRUBMATE Robot Menial tasks that human don’t want to do
Robot Defined
• Kata robot diciptakan oleh seorang novelis Ceko Karel Capek dalam sebuah drama berjudul 1920 Rossum Universal Robots ini (RUR) • Robota di Ceko adalah kata untuk pekerja atau hamba Karel Capek Definisi robot: Setiap mesin yang dibuat oleh salah satu anggota kami: Robot Institute of America.
Robot adalah manipulator, reprogrammable multifungsi yang dirancang untuk memindahkan material, suku cadang, alat-alat atau perangkat khusus melalui gerakan yang diprogram untuk variabel kinerja berbagai tugas: Robot Institute of America, 1979
Laws of Robotics
Asimov mengusulkan tiga "Hukum Robot" • Hukum 1: Robot tidak bisa melukai manusia atau melalui kelambanan, memungkinkan manusia datang untuk menyakiti untuk • Hukum 2: Robot harus mematuhi perintah yang diberikan kepadanya oleh manusia, kecuali perintah tersebut akan bertentangan dengan aturan hukum yang lebih tinggi • Hukum 3: Robot harus melindungi keberadaannya sendiri selama perlindungan tersebut tidak bertentangan dengan aturan hukum yang lebih tinggi
History of Robotics: I
• •
Robot Unimate industri pertama: 1954: Robot diprogram pertama dirancang oleh George Devol, yang koin Otomasi Universal panjang. Dia kemudian lebih pendek ini untuk Unimation, yang menjadi nama perusahaan robot pertama (1962).
UNIMATE originally automated the manufacture of TV picture tubes
History of Robotics: II
1978: The Puma (Universal Machine Programmable untuk Majelis) robot yang dikembangkan oleh Unimation dengan dukungan desain General Motors PUMA 560 Manipulator
History of Robotics: III
1980: Industri robot memasuki fase pertumbuhan yang cepat.
Banyak institusi memperkenalkan program dan kursus di robotika.
Kursus Robotika tersebar di teknik mesin, teknik elektro, dan departemen ilmu komputer.
Adept's SCARA robots Cognex In-Sight Robot Barrett Technology Manipulator
History of Robotics: IV
1995-sekarang: aplikasi Emerging dalam robotika kecil dan robot mobile mendorong pertumbuhan kedua start-up perusahaan dan penelitian 2003: NASA’s Mars Exploration Rovers will launch toward Mars in search of answers about the history of water on Mars
Knowledgebase for Robotics
•Khas knowledgebase untuk desain dan pengoperasian sistem robotika Sistem Dinamis pemodelan dan analisis kontrol umpan balik Sensor dan pengkondisian sinyal Aktuator dan elektronika daya Hardware / komputer interfacing pemrograman komputer Disciplines: mathematics, physics, biology, mechanical engineering, electrical engineering, computer engineering, and computer science
Key Components
Power conversion unit Sensors Actuators Controller User interface Manipulator linkage Base
Robot Base: Fixed v/s Mobile
Robotic manipulators used in manufacturing are examples of fixed robots. They can not move their base away from the work being done.
Mobile bases are typically platforms with wheels or tracks attached. Instead of wheels or tracks, some robots employ legs in order to move about.
Robot Mechanism: Mechanical Elements Gear, rack, pinion, etc.
Inclined plane wedge Chain and sprocket Slider-Crank Cam and Follower Linkage Lever
Sensors: I
•Indra manusia: penglihatan, suara, sentuhan, rasa, dan bau memberikan kami informasi penting berfungsi dan bertahan •Robot sensor: mengukur robot konfigurasi / kondisi dan lingkungannya dan mengirim informasi tersebut ke controller robot sebagai sinyal elektronik (misalnya, posisi lengan, keberadaan gas beracun) •Robot sering memerlukan informasi yang berada di luar 5 indera manusia (misalnya, kemampuan untuk: melihat dalam gelap, mendeteksi sejumlah kecil terlihat, gerakan radiasi ukuran yang terlalu kecil atau cepat untuk mata manusia untuk melihat) Accelerometer Using Piezoelectric Effect Flexiforce Sensor
Sensors: II
Visi Sensor: misalnya, untuk memilih sampah, melakukan pemeriksaan, dll Bagian-Picking: Robot dapat menangani benda kerja yang acak ditumpuk dengan menggunakan 3-D sensor visi. Karena alignment operasi, feeder bagian-bagian khusus, dan pallete keselarasan tidak diperlukan, sistem otomatis dapat dibangun dengan biaya rendah.
In-Sight Vision Sensors
Sensors: III
Angkatan Sensor: misalnya, bagian pas dan penyisipan, umpan balik kekuatan dalam bedah robotik Bagian pas dan penyisipan: Robot dapat melakukan pas tepat dan penyisipan bagian mesin dengan menggunakan sensor gaya.
Sebuah robot dapat memasukkan bagian bagian yang memiliki fase setelah pencocokan fase mereka di samping untuk hanya memasukkan mereka. Hal ini dapat mengotomatisasi tinggi keterampilan pekerjaan.
Sensors: IV
Infrared Ranging Sensor Example KOALA ROBOT •6 transduser ultrasonik sonar untuk mengeksplorasi lebar, daerah terbuka •Kendala deteksi melalui berbagai dari 15cm hingga 3m •16 built-in sensor jarak inframerah (kisaran 5-20cm) •Sensor inframerah bertindak sebagai "bumper virtual" dan memungkinkan untuk menegosiasikan ruang rapat
Sensors: V
Tilt sensor: misalnya, untuk menyeimbangkan robot Example Tilt Sensor Planar Bipedal Robot
Actuators: I
• Aktuator robot yang umum menggunakan kombinasi dari berbagai elektro-mekanis perangkat – motor sinkron – stepper motor – AC motor servo – Brushless DC motor servo – Brushed DC motor servo http://www.ab.com/motion/servo/fseries.html
Actuators: II
Hydraulic Motor Pneumatic Cylinder Stepper Motor Pneumatic Motor DC Motor Servo Motor
Controller
Menyediakan kecerdasan yang diperlukan untuk mengendalikan manipulator / mobile robot Memproses informasi sensorik dan menghitung perintah kontrol untuk melaksanakan tugas-tugas tertentu aktuator untuk
Controller Hardware: I
Perangkat penyimpanan: misalnya, memori untuk menyimpan program kontrol dan keadaan sistem robot yang diperoleh dari sensor
Controller Hardware: II
Komputasi mesin yang menghitung perintah kontrol RoboBoard Robotics Controller BASIC Stamp 2 Module
Controller Hardware: III
Antarmuka unit: Hardware untuk kontroler antarmuka digital dengan dunia luar (sensor dan aktuator) Operational Amplifiers Analog to Digital Converter
LM358 LM358 LM1458 dual operational amplifier
Industries Using Robots
•pertanian •mobil •konstruksi •hiburan •Kesehatan: rumah sakit, perawatan pasien, pembedahan, penelitian, dll •Laboratorium: ilmu pengetahuan, teknik, dll •Penegakan hukum: pengawasan, patroli, dll •pabrik •Militer: penjinakan ranjau, pengawasan, serangan, dll •Pertambangan, penggalian, dan eksplorasi •Transportasi: udara, darat, kereta api, ruang, dll •Utilitas: gas, air, dan listrik •gudang
What Can Robots Do?
Industrial Robots •material handling •Material transfer •Mesin loading dan / atau bongkar •Spot las •Kontinyu las busur •spray coating •majelis •pemeriksaan Material Handling Manipulator Assembly Manipulator Spot Welding Manipulator
Robots in Space
NASA Space Station
Robots in Hazardous Environments
TROV in Antarctica operating under water HAZBOT beroperasi di atmosfer yang mengandung gas mudah terbakar
Medical Robots
Robotic asisten operasi mikro?
untuk
Robots at Home
Sony SDR-3X Entertainment Robot Sony Aido
Future of Robots: I
Artificial Intelligence Cog Kismet
Future of Robots: II
Autonomy Robot Work Crews Garbage Collection Cart
Future of Robots: III
Humanoids HONDA Humanoid Robot
Robotics @ MPCRL
—I
Smart Irrigation System Remote Robot Arm Manipulation Smart Cane Remote Emergency Notification System
Robotics @ MPCRL
—II
Type-X RoboDry Local Navigation System Safe N Sound Driver
Robotics @ MPCRL
—III
Four Legged Hexapod Metal Mine Surveyor Audio Enabled Hexapod RoboVac