Thesis (MScEng)--Stellenbosch University, 2012. / ENGLISH ABSTRACT: Telerobotics is a field of robotics interested in controlling robots from a distance. Incorporating
visual and haptic (touch) feedback allows the operator greater accuracy in
manipulating objects in a remote environment. This project endeavours to develop a
telerobotic system by using two similar industrial robotic manipulators, one acting as
a haptic input device (known as the Master), the other as the telerobot (known as the
Slave).
This project makes use of a diverse range of technologies to achieve a telerobotic system.
As such it makes use of Systems Engineering and Technology Management principles to
guide the development process of converting standard industrial robots into a telerobotic
system that allows the operator to “see” and “feel” in the remote environment.
The ability of the robot to perceive touch is accomplished by incorporating a multi-axis
force and torque sensor to both industrial robots to measure any applied force or torque
acting on each robot’s end-effector.
A communication system is developed that receives the force and torque readings from
each sensor as well as transmit the robot instructions to both Master and Slave.
Haptic feedback is achieved by combining the force and torque readings from both sensors
within a control system before manipulating the data into a robot instruction that is used
to control both Master and Slave.
Testing of the developed telerobotic system indicates that a functional system has been
developed. However, several issues were identified that limit the control capabilities the
operator has over the Slave and as such could lead to safety concerns. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Telerobotika is ’n veld van robotika wat belangstel in die beheer van robotte oor ’n afstand.
Die insluiting van visuele en hapties (voel) terugvoer stel die operateur instaat
om voorwerpe in ’n afgeleë omgewing met hoër akkuraatheid te manipuleer. Hierdie
projek streef daarna om ’n telerobotiese stelsel te ontwikkel deur gebruik te maak van
twee soortgelyke industriële robot manipuleerders, een wat optree as ’n meganiese invoer
toestelle (bekend as die Meester), die ander as die telerobot (bekend as die Slaaf).
Hierdie projek maak gebruik van ’n verskeidenheid van tegnologieë om ’n telerobotiese
stelsel te ontwikkel. Sodanig word tegnologie bestuur en stelsels ingenieurswese beginsels
deur die loop van die projek geïmplementeer om die ontwikkelings proses te lei - van
standaard industriële robotte tot ’n telerobotiese stelsel wat dit moontlik maak vir die
operateur om te “sien” en “voel” in ’n afgeleë omgewing.
Die robot se vermoë om fisiese kontak te ervaar word bereik deur middel van ’n multi-as
krag en torsie sensor wat aan beide industriële robotte toegepas word.
’n Kommunikasie stelsel is ontwikkel wat die krag en torsie lesings van beide sensors kan
ontvang sowel as die robot instruksies na elke robot (Meester en Slaaf) kan stuur.
Haptiese terugvoer word bereik deur die krag en torsie lesings van beide sensors te kombineer
in ’n beheer stelsel voordat dit verder gemanipuleer word in die form van ’n robot
instruksie wat gebruik word vir die beheer van beide Meester en Slaaf.
Toetsing van die ontwikkelde telerobotiese stelsel dui aan dat ’n funksionele stelsel ontwikkel
is. Daar is egter verskeie kwessies geïdentifiseer wat die operateur se beheer vermoeëns
oor die Slaaf beperk wat sodoende na veiligheids kwessies kan lei.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:netd.ac.za/oai:union.ndltd.org:sun/oai:scholar.sun.ac.za:10019.1/20059 |
| Date | 03 1900 |
| Creators | Pretorius, Johnathan |
| Contributors | Van der Merwe, A. F., Stellenbosch University. Faculty of Engineering. Dept. of Industrial Engineering. |
| Publisher | Stellenbosch : Stellenbosch University |
| Source Sets | South African National ETD Portal |
| Language | en_ZA |
| Detected Language | Unknown |
| Type | Thesis |
| Format | 102 p. : ill. |
| Rights | Stellenbosch University |
Page generated in 0.0024 seconds