Justin a DLR büszkesége Balogh Zoltán MSC Mechatronika Integrált mechatronikai rendszerek szakirány Győr 2007.10.09.

Justin a Nagyközönség előtt 2006 május 18 München Robotic - messe Automatica kiállítás „Publikumsmagnet” – ként jellemezték

Kétkezes manipulátor tervezése A kéz-kar koordinácio tökéletes kontrollálása Stabilitás ha egy ujj egy kontaktot elveszít vagy új kontakt létesül A szabadságfokok magas számának koordinálása a gyors reakcióképesség jegyében

Justin és a többiek 1. Wendy a Waseda egyetem fejlesztése 2. Robonaut a NASA humanoidja 3. ARMAR – III Az FZI robotja 4. JUSTIN a DLR-től

A kísérleti kétkezes humanoid felsőtest Karok: 7 csuklós „DLR –Leichtbauroboter- III” karok szimmetrikusan a bal és jobb oldalon (2 x 7 csukló) Fej: Szenzorfej sztereo kamerákkal, fotocellákkal és lézeres távolságmérőkkel felszerelve (2 csukló) Összesen: 43 Kezek: Továbbfejlesztett „DLR – HAND II” 4 ujjas kézfej ujjanként 3 csuklóval (2 x (3x4) csukló) Torso: A „DLR –Leichtbauroboter- III” alapján 3 aktív csukló (3 csukló)

A kezek vezérlésének lehetőségei Hol van a megfogandó tárgy? → a fej „látja” Mekkora erővel fogom meg? A megfogó - erő impedancia szabályzással (méréssel) A megfogó - erő erőszabályzással (méréssel)

DLR – HAND II a 4 ujjas kézfej A kapcsolat csak az ujjhegyen A fogóerő meghatározása, a súrlódás figyelembevételével Az ujjak csúszása a tárgyon elhanyagolható Konvex alakzatok stabil tartása Impedancia szabályzás Összesen 1800 g tömeggel 360o / s csúcssebességgel !!!

Az impedancia szabályzás A robotrendszerek egyik legjellemzőbb szabályzása Mint virtuális mechanikai ellenállás jelentkezik (Z=F/v) A merevség megválasztása a gyorsaság és a stabilitás közötti kompromisszummal

Impedancia-szabályzások Justinban Kar és környezet között Két kar között Az objektum és az ujjak között

A Torso kinematikája A passzív csuklók a Torsoban u.n. kötél-kinematikával kapcsolódnak a bázishoz Dőlés elleni védelem az impedancia-szabályzás segítségével A nyomatékot nem szükséges alátámasztani az alsó motorral

A robot mozgástere Tárgy felvétele a földről Tárgy levétel 2m magasból a robot szélessége hogy ajtón beférjen

Kétkezes manipuláció megfogás → csavarás → nyitás → csavarás kezek együttes koordinálása ha tárgyat tart csak az ujjhegyekkel érintse a testet transzlációs merevség: 1000 N/m

Szenzorok és Aktuátorok Justin kezén Ujjanként 3 nyomaték szenzor Ujjanként 3 pozíció szenzor Ujjanként 3 sebesség szenzor (Hall) Ujjanként 3 motor hőmérséklet szenzor (NTC) Ujjanként 3 hőkompenzációs szenzor Ujjanként 1 erő mérő az ujjhegyen Minden izületben Dc motor 11/24 mNm es nyomatékkal 17/6 k fordulatszámmal Minden motornál 100:1 hajtás

A nyomaték szenzor Méret: Ф 20 mm x 16 mm Tömeg: 7 g szabadsági fok Méréstartomány: Fx, Fy = 10 N Fz= 40 N Mx, My, Mz = 150Nmm Felbontás: 12 bit

A pozíció sebesség és hőmérséklet szenzorok Pozíció szenzor 20 mm méréstartomány beépített Butterworth szűrő szenzorba épített A/D converter potenciométerekkel 0.1o felbontás Sebesség szenzor nagy érzékenységű pozíció szenzor v(t) = ds/dt Hőmérséklet szenzor standard szenzorok a motor védelmében illetve a hőmérsékletkompenzáció miatt

A 3DMo rendszer két sztereokamera egy lézerscanner két lézer projector beépített kijelző

A 3DMo működési elve A projektor lézer sávokat vetít a tárgyra, ezeket kamerák érzékelik. Egy kameránál dimenzióvesztés lenne, de a sztereo rendszer jovoltából a két kamera különböző szögből látja a tárgyat. A kiértékelő algoritmus a két képből rekonstruálja a tárgyat, nincs dimenzióveszteség. A lézeres távolságmérő meghatározza egy referenciapont távolságát, megyből a promram következtet a tárgy méretére

Köszönöm a figyelmet !