Abstract. Skill-based approach has been represented as a solution to the raising complicity of robot programming and control. The skills rely heavily on the use of sensors integrating sensor perceptions and robot actions, which enable the robot to adapt to changes and uncertainties in the real world and operate autonomously. The aim of this thesis was to design and implement a programming concept for skill-based control of industrial robots.
At the theoretical part of this thesis, the industrial robot system is introduced as well as some basic concepts of robotics. This is followed by the introduction of different robot programming and 3D machine vision methods. At the last section of the theoretical part, the structure of skill-based programs is presented. In the experimental part, structure of the skills required for the “grinding with localization” -task are presented. The task includes skills such as global localization with 3D-depth sensor, scanning the object with 2D-profile scanner, precise localization of the object as well as two grinding skills: level surface grinding and straight seam grinding. Skills are programmed with an off-line programming tool and implemented in a robot cell, composed of a standard industrial robot with grinding tools, 3D-depth sensors and 2D-profile scanners.
The results show that global localization can be carried out with consumer class 3D-depth sensors and more accurate local localization with an industrial high-accuracy 2D-profile scanner attached to the robot’s flange. The grinding experiments and tests were focused on finding suitable structures of the skill programs as well as to understand how the different parameters influence on the quality of the grinding.Robotin taitopohjaisten ohjelmien ohjelmointi ja testaus. Tiivistelmä. Robotin taitopohjaisia ohjelmia on esitetty ratkaisuksi robottien jatkuvasti monimutkaistuvaan ohjelmointiin. Taidot pohjautuvat erilaisten antureiden ja robotin toimintojen integroimiseen, joiden avulla robotti pystyy havainnoimaan muutokset reaalimaailmassa ja toimimaan autonomisesti. Tämän työn tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa taitopohjaisia ohjelmia teollisuusrobotille.
Aluksi työn teoriaosuudessa esitellään teollisuusrobottijärjestelmään kuuluvia osia ja muutamia robotiikan olennaisimpia käsitteitä. Sen jälkeen käydään läpi eri robotin ohjelmointitapoja ja eri 3D-konenäön toimintaperiaatteita. Teoriaosuuden lopussa esitellään taitopohjaisten ohjelmien rakennetta. Käytännön osuudessa esitellään ”hionta paikoituksella” -tehtävän suoritukseen tarvittavien taitojen rakenne. Tehtävän vaatimia taitoja ovat muun muassa kappaleen globaalipaikoitus 3D-syvyyskameralla, kappaleen skannaus 2D-profiiliskannerilla, kappaleen tarkkapaikoitus ja kaksi eri hiontataitoa: tasomaisen pinnan ja suoran sauman hionta. Taidot ohjelmoidaan off-line ohjelmointityökalulla ja implementoidaan robottisoluun, joka muodostuu hiontatyökaluilla varustetusta teollisuusrobotista, 3D-kameroista ja 2D-profiiliskannereista.
Työn tuloksista selviää, että kappaleen globaalipaikoitus voidaan suorittaa kuluttajille suunnatuilla 3D-syvyyskameroilla ja kappaleen tarkempi lokaalipaikoitus robotin ranteeseen kiinnitetyllä teollisuuden käyttämillä 2D-profiiliskannereilla. Hiontojen kokeellisessa osuudessa etsitään ohjelmien oikeanlaista rakennetta sekä muodostetaan käsitys eri parametrien vaikutuksesta hionnan laatuun.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:oulo.fi/oai:oulu.fi:nbnfioulu-201902071166 |
| Date | 06 February 2019 |
| Creators | Saukkoriipi, J. (Janne) |
| Publisher | University of Oulu |
| Source Sets | University of Oulu |
| Language | English |
| Detected Language | Finnish |
| Type | info:eu-repo/semantics/masterThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, © Janne Saukkoriipi, 2019 |
Page generated in 0.0018 seconds