Projekt mechaniczny i elektroniczny oraz sterowanie manipulatora dla sześcionożnego robota kroczącego

Praca inżynierska dotyczy projektu mechanicznego, elektronicznego oraz systemu sterowania manipulatora przeznaczonego dla sześcionożnego robota kroczącego Elkapod stworzonego przez członków Koła Naukowego Robotyki Bionik. Celem pracy było zaprojektowanie i zbudowanie manipulatora, zdolnego do realizacji zadania typu pick and place polegającego na pobraniu obiektu z określonej pozycji i umieszczeniu go w innym, zadanym położeniu. Powstałe urządzenie uwzględnia wymagania i ograniczenia bazy mobilnej. W ramach pracy przeprowadzono analizę istniejących manipulatorów dla robotów mobilnych. Następnie opracowano model kinematyczny manipulatora, przeprowadzono analizę jego obszaru roboczego oraz zaprojektowano konstrukcję mechaniczną. Zaprojektowano system elektroniki oraz wykonano dedykowaną płytkę elektroniczną odpowiedzialną za zasilanie poszczególnych elementów systemu i zapewnienie kanałów komunikacji pomiędzy nimi. System sterowania manipulatorem zaimplementowano z wykorzystaniem frameworku ROS 2 oraz MoveIt, a jego część niskopoziomową zrealizowano na mikrokontrolerze STM32. Opracowane rozwiązanie umożliwia sterowanie manipulatorem za pomocą interfejsu programistycznego i graficznego oraz realizację prostego i odwrotnego zadania kinematyki. Przeprowadzone testy badały dokładność pozycjonowania, maksymalny udźwig oraz poprawność realizacji zadania pick and place. Uzyskane wyniki potwierdziły poprawność przyjętych założeń projektowych i funkcjonalność opracowanego systemu.