Development of a collaborative robot manufacturing workstation
Syyrilä, Tuomas (2022)
Diplomityö
2022
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022061647182
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022061647182
Tiivistelmä
This research was performed to continue the work of a previous project in which a control framework for a serial robot manipulator and gripper were developed at the Laboratory of Intelligent Machines in LUT University. The Robot Operating System based framework included drivers for the manipulation of a Universal Robots model 10 collaborative robot and Robotiq 2F-85 adaptive two-finger gripper.
The objective of the research was to develop a perception pipeline for the framework using a vision sensor to enable the collaborative robot to function autonomously. Secondary objectives of the research were to implement feedback communication from the gripper to the ROS framework and to construct a real-world pick and place application.
The perception pipeline and improved gripper software architecture were successfully integrated to the ROS framework. A perception-based pick and place case study was developed using the constructed ROS framework. The framework was successfully used for robot manipulation, motion planning and gripper manipulation in the pick and place application based on the vision data transmitted by the vision sensor. Tämä tutkimus tehtiin jatkamaan aiemman projektin työtä, jossa LUT-yliopiston Älykkäiden koneiden laboratoriossa kehitettiin ohjauskehys sarjarobottimanipulaattorille ja -tarttujalle. Robot Operating System -pohjainen kehys sisälsi ajurit UR10 -yhteistyörobotin ja Robotiq 2F-85 mukautuvan kaksisormitarttujan manipulointiin.
Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää runkoon havaintoputki visioanturin avulla, jotta yhteistyörobotti voisi toimia itsenäisesti. Tutkimuksen toissijaisena tavoitteena oli toteuttaa palauteviestintä tarttujasta ROS-kehykseen ja rakentaa reaalimaailmallinen pick and place -sovellus.
Havaintoputki ja parannettu tarrainohjelmistoarkkitehtuuri integroitiin onnistuneesti ROS-kehykseen. Havaintopohjainen pick and place -tapaustutkimus kehitettiin käyttämällä rakennettua ROS-kehystä. Kehystä käytettiin menestyksekkäästi robotin manipulointiin, liikkeen suunnitteluun ja tarttujan käsittelyyn pick and place -sovelluksessa näkösensorin välittämän näködatan perusteella.
The objective of the research was to develop a perception pipeline for the framework using a vision sensor to enable the collaborative robot to function autonomously. Secondary objectives of the research were to implement feedback communication from the gripper to the ROS framework and to construct a real-world pick and place application.
The perception pipeline and improved gripper software architecture were successfully integrated to the ROS framework. A perception-based pick and place case study was developed using the constructed ROS framework. The framework was successfully used for robot manipulation, motion planning and gripper manipulation in the pick and place application based on the vision data transmitted by the vision sensor.
Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää runkoon havaintoputki visioanturin avulla, jotta yhteistyörobotti voisi toimia itsenäisesti. Tutkimuksen toissijaisena tavoitteena oli toteuttaa palauteviestintä tarttujasta ROS-kehykseen ja rakentaa reaalimaailmallinen pick and place -sovellus.
Havaintoputki ja parannettu tarrainohjelmistoarkkitehtuuri integroitiin onnistuneesti ROS-kehykseen. Havaintopohjainen pick and place -tapaustutkimus kehitettiin käyttämällä rakennettua ROS-kehystä. Kehystä käytettiin menestyksekkäästi robotin manipulointiin, liikkeen suunnitteluun ja tarttujan käsittelyyn pick and place -sovelluksessa näkösensorin välittämän näködatan perusteella.