کنترل ربات مبتنی بر هدایت بصری
محور پژوهش
برق و الکترونیک، لیزر و فوتونیک
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی مکانیک
حوزه پژوهش
سامانه‌های کنترل و اتوماسیون صنعتی
عنوان
کنترل ربات مبتنی بر هدایت بصری هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه: هدف از این پژوهش کنترل ربات مبتنی بر داده‌های بصری (دوربین) است، بگونه‌ای که سعی شود ربات یک مشخصه تصویری را همواره دنبال کند. از آنجایی که ربات‌ها در محیطی کاملا پویا بکار گرفته‌ میشوند که اجسام زیادی قرار دارد و جابجا می‌شوند، انسان‌ها در حرکت هستند و حتی ممکن است ربات‌های دیگری بکار گرفته شوند، هدایت بصری ربات‌ها اهمیت بسیاری دارد. بدین ترتیب الگوریتم‌های کنترلی دقیق و مبتنی بر یادگیری و شبکه‌های عصبی ارائه می‌شود تا ربات بتواند با استفاده از هدایت بصری موقعیتی خاص را در محیط دنبال کند و بتواند بر اغتشاشات خارجی مانند تغییراتی که در محدوده بینایی ربات ایجاد‌ می‌شود و بواسطه دوربین قابل رویت هست، غلبه کند و حتی تعاملی ایمن با انسان و محیط داشته باشد و سبب آسیب به متغیرهای دیگر در حال حرکت حین انجام وظیفه محول‌شده نشود. گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها در این بخش تا کنون دو پژوهش عمده انجام گرفته است. کنترل نرم ربات بر اساس هدایت تصویری در حضور برهمکنش های فیزیکی : هدایت تصویری مبتنی بر الگوریتم های یادگیری عمیق در این پژوهش یک شبکه عصبی کانولوشن جدید توسعه داده شده است. هدف این الگوریتم، دنبال کردن یک مشخصه تصویری در فاصله و با زاویه‌ای مشخص توسط ربات است. به شکل دقیق تر در ابتدا یک تصویر بعنوان تصویر مرجع در نظر گرفته می‌شود. ربات KUKA iiwa به کمک دوربین نصب‌شده بر انتهای آن تمام تصویر را به منظور یادگیری شبکه از منظرهای مختلف اسکن می کند پس از این مرحله، شبکه بگونه‌ای توسعه داده می‌شود که ربات تصویر را همواره در فاصله‌ای مشخص و با زاویه‌ای خاص دنبال کند بگونه‌ای که تصویر همواره بصورت مستقیم در مانیتور نشان داده شود. شبکه کانولوشن ارائه شده بصورت تجربی مورد ارزیابی قرار گرفته است تا عملکرد ربات در پاسخ به اغتشاشات خارجی بررسی شود. اغتشاشات به سه صورت اعمال شد، تصویر توسط کاربر جابجا و چرخانده شد، مانعی روی تصویر قرار گرفت تا در محدوده دید دوربین نصب‌شده بر ربات اختلال ایجاد شود و همچنین کاربر با اعمال نیروهایی سعی بر انحراف و تغییر موقعیت ربات داشت که در تمام این موارد ربات قادر به دنبال‌کردن تصویر تعیین‌شده در فاصله و راستای مشخص‌شده بود و بخوبی توانست اغتشاشات خارجی را دفع کند و تعاملی ایمن با انسان داشته باشد. مقالات ارائه‌شده در این زمینه در این لینک در دسترس است. تصاویر و محتوای گرافیکی مرتبط: کنترل ربات مبتنی بر هدایت بصری


Web: https://armlab.iut.ac.ir/visual-servoing Media: https://youtu.be/5x53Reik_Pc https://youtu.be/wDchomMxoNg