izpis_h1_title_alt

Precizno doziranje praškastih materialov s sodelujočim robotom
ID Ručigaj, Aleš (Avtor), ID Mihelj, Matjaž (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID BAUMKIRCHER, ALJAŽ (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (20,11 MB)
MD5: C27627D4EEFBF16E4ECD49D16A49BA22

Izvleček
Naloga obsega razvoj robotskega sistema za mikrodoziranje. To je precizno doziranje praškastih materialov v določen nosilec. Sistem sestoji iz nalaganja materiala na dozirno spatulo in doziranja v dozirno posodo. Tehniki nalaganja in doziranja sta izvedeni po zgledu človeka. Demonstracijo nalagalnega giba smo posneli s kinestetičnim vodenjem robota. Gib je parametriziran z uporabo dinamičnih primitivov gibanja (DMP), kar nam dovoljuje prilagajanje nalagalnega mesta v odjemni posodi. To je določeno s pregledom površine praška z laserskim senzorjem. Demonstracije dozirnega giba smo posneli z optičnim sistemom za zajem gibanja. Gib smo prilagodili izvedbi z robotom in ga parametrizirali s periodičnimi dinamičnimi primitivi gibanja (pDMP). Doziranje poteka kot regulacija frekvence dozirnega giba na podlagi modela praška ter merjene mase v dozirni posodi in na spatuli. Preizkusili smo tudi regulacijo s PID regulatorjem, vendar se je izkazala za nezanesljivo. Sistem smo testirali z mikrokristalno celulozo (MCC), na območju [0,~30]~mg. Razširjena negotovost rezultatov je podobna negotovosti meritev: 2,6~mg. Največja prispevka k slednji sta variabilnost vzorcev in motnje iz okolja, predvsem spremembe zračnega tlaka. Ker negotovost meritev vpliva na kvaliteto modela sklepamo, da bi v primernejšem okolju lahko dosegli še boljše rezultate. Robot je bolj natančen, kakor človek z enako tehniko. Z natančnostjo izurjenih strokovnih delavcev je primerljiv, odvisno od izkušenj. Za namensko grajenimi stroji zaostaja približno za faktor 10.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:DMP, modeliranje, mikrodoziranje, regulacija, sodelujoč robot
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2022
PID:20.500.12556/RUL-137067 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:110077699 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:01.06.2022
Število ogledov:781
Število prenosov:178
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Precise dosing of powder materials with a collaborative robot
Izvleček:
This work encomapsses the development of a robotic microdosing system. Microdosing is the science of precise delivery of powders into a chosen vessel. The system consists of two parts: loading material onto the dosing spatula and microdosing said material into the dosing dish. Both actions are exectued by following human demonstration. The demonstration of the loading motion was recorded by kinesthetic guidance of the robot arm. The motion was parametrized with dynamic movement primitives (DMPs), allowing us to dynamically adjust the loading point in the loading area. The loading point's location is determined by scanning the powder surface with a laser scanner. The demonstrations of the dosing motion were captured using an optic motion tracking system. We adjusted the motion to be suitable for execution with the robot and parametrized it using periodic dynamic movement primitives (pDMPs). Microdosing is realised as regulation of the dosing motion's frequency, based on a model of the powder in conjuction with the measured mass in the dosing dish and on the spatula. We also considered and tested PID regulation, which proved unreliable. We performed an evaluation of the system in the range [0,~30]~mg, using microcrystal cellulose (MCC) powder. The expanded uncertianty of the results is similar to that of measurements: 2.6~mg. The most significant contributors to the latter are the variablity of samples and environmental noise, predominantly changes in air pressure. Because the quality of measurements directly affects the quality of our model, we presume considerably better results could be obtained in a more suitable environment. The robot achieves greater precision than a human using the same technique. It's precision is comparable to that of trained experts, with some variance due to differing levels of experience. It's unable to meet the precision of purpose built machinery, falling short by about a factor of 10.

Ključne besede:DMP, modelling, microdosing, regulation, collaborative robot

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj