Beaglebone Blue robotski krmilnik

KOMEL, BENJAMIN (author), Munih, Marko (mentor)

V pričujočem delu je predstavljen razvoj enostavnega tri-osnega robotskega krmilnika na platformi BeagleBone Blue. Robotski krmilnik z namenom realno- časovne učinkovitosti, uporablja dve programirljivi realno-časovni enoti (PRU), vgrajeni v mikroprocesor naprave AM335x, proizvajalca Texas Instruments. S pomočjo ROS (angl. Robot Operating System) programskega paketa, nameščenega na ARM Linux del naprave am3385, je mogoče načrtovati in iz- vesti trajektorijo gibanja vrha robota iz ene točke prostora v drugo. Realizacija poteka v sklopu industrijske razširitve ROS paketa (angl. ROS Industrial). ROS izračunane pozicije sklepov, pošilja v posameznih točkah trajektorije gibanja PRU jedrom s pomočjo RPMsg gonilnika. V našem primeru eno izmed dveh PRU jeder prejete pozicije uporablja kot referenčne vrednosti pri krmiljenju motorjev. Za- jete pozicije aktuatorjev sklepov robota se posredujejo nazaj na Linux operacijski sistem za namen vizualizacije in nadaljnjega procesiranja. S svojo izjemno realno-časovno učinkovitostjo, se PRU jedri izkažeta kot en- kratna izbira pri opravljanju realno-časovnih nalog, kot je na primer krmiljenje končnega števila motorjev robota.

• Language: Slovenian
• Keywords: Beaglebone Blue, Programirljiva realno-časovna enota, ARM, robotski krmilnik, Linux, prekinitve, krmiljenje pozicije, Industrijski ROS, načrtovanje trajektorije, trajektorija
• Work type: Master's thesis/paper
• Organization: FE - Faculty of Electrical Engineering
• Year: 2018
• PID: 20.500.12556/RUL-101106
• Publication date in RUL: 26.04.2018

Secondary language

• Language: English
• Title: Beaglebone Blue robot controller

Abstract

The thesis addresses the development of a simple 3 axis robot driver based on the BeagleBone Blue platform. This work is exploiting the deterministic nature of the two Texas Instruments Sitara AM335x microprocessor’s integrated PRU (Programmable Real-Time) cores. With ROS (Robot Operating System) package running on the Linux part, (ARM Cortex-A8) it is possible to plan and execute a robot’s end effector tra- jectory from one point in space to another. This is all achieved within ROS Industrial extension capabilities. ROS is sending the joints reference position in- formation to PRUs via the RPMsg driver. From there, one of the PRU cores acts as a servo controller, driving the motors to the desired position. The motors’ positions are also fed back to the Linux ARM part of the robot controller for visualization and further processing purposes. The microprocessor’s PRU cores with their extraordinary real-time perfor- mance, turn out to be a perfect solution for a real time problem, such as driving the positions of several robot’s motors.

• Keywords: Beaglebone Blue, Programable Real-Time Unit, ARM, robot con- troller, Linux, interrupts, position control, ROS Industrial, path planning, tra- jectory