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Obtenção de informações para preensão e movimento em manipuladores robóticos através de técnicas além da visão
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Silva, Manuel Fernando dos Santos | |
| dc.contributor.author | Campos, Filipe Daniel de Jesus Oliveira | |
| dc.date.accessioned | 2024-10-31T10:57:48Z | |
| dc.date.available | 2024-10-31T10:57:48Z | |
| dc.date.issued | 2024-10-07 | |
| dc.description.abstract | Neste trabalho, são estudadas tecnologias de perceção sensorial proprioceptiva e exteroceptiva física, com foco na obtenção de informações sobre o contacto e o objeto, que podem ser utilizadas para ajustar comportamentos em caso de escorregamento do objeto, corrigir trajetórias ou cancelar um procedimento com base na resposta do objeto manipulado. A integração de informações adicionais além da visão permite aumentar a robustez do sistema robótico, evitando a sua dependência exclusiva da visão, que pode ser limitada em ambientes de baixa visibilidade ou com oclusões. Especificamente, este estudo utiliza tecnologias de perceção sensorial proprioceptiva, com um sensor de Força e Binário (F/B) de 6 Degrees of Freedom (DoF) instalado no punho de um manipulador robótico, para obter informações sobre o contacto entre o objeto e a ferramenta, bem como características do próprio objeto durante tarefas de manipulação. As informações obtidas incluem a deteção de objeto e de escorregamento total, a transformação das componentes de F/B para uma referência de preensão, a estimativa da massa e da posição do Centro de Massa (CoM) do objeto, a classificação de objetos e a estimativa da orientação unidimensional do objeto. O trabalho é desenvolvido no ambiente Robot Operating System (ROS), utilizando a ferramenta de simulação Gazebo e o software Octave. O ambiente de simulação inclui o manipulador robótico UR5, o sensor de F/B Robotiq FT 300, e a garra de dois dedos Robotiq 2F-85. Para validar o sistema proposto e demonstrar os resultados obtidos, são realizados testes de manipulação de três objetos com diferentes propriedades físicas ao longo de quatro trajetórias. Três dessas trajetórias são executadas sem escorregamento entre o objeto e a ferramenta, enquanto uma inclui a presença de escorregamento, permitindo evidenciar as vantagens e limitações da solução desenvolvida. Os testes apresentaram bons resultados durante a execução das trajetórias, após a fase de preensão e antes do posicionamento do objeto. No entanto, a estimativa da posição do CoM do objeto durante o escorregamento requer mais investigação para garantir a convergência do método de orientação. São apresentadas sugestões de melhoria com base nos resultados, que poderão servir como base para investigações futuras. | pt_PT |
| dc.description.abstract | In this work, proprioceptive and exteroceptive sensory perception technologies are studied, with a focus on obtaining information about contact and the object, which can be used to adjust behaviours in cases of object slippage, correct trajectories, or cancel a procedure based on the response of the manipulated object. The integration of additional information beyond vision increases the robustness of the robotic system, preventing it from relying exclusively on vision, which can be limited in environments with low visibility or occlusions. Specifically, this study uses proprioceptive sensory perception technologies, with a 6-Degrees of Freedom (DoF) Force/Torque (F/T) sensor installed on the wrist of a robotic manipulator, to obtain information about the contact between the object and the tool, as well as characteristics of the object itself during manipulation tasks. The information obtained includes object and full-slip detection, the transformation of F/T components to a grasping reference, the estimation of the object’s mass and Center of Mass (CoM) position, object classification, and the estimation of the object’s one-dimensional orientation. The work is developed in the ROS environment, using the Gazebo simulation tool and Octave software. The simulation environment includes the UR5 robotic manipulator, the Robotiq FT 300 force/torque sensor, and the Robotiq 2F-85 two-finger gripper. To validate the proposed system and demonstrate the results obtained, manipulation tests are carried out with three objects with different physical properties along four trajectories. Three of these trajectories are performed without slippage between the object and the tool, while one includes slippage, highlighting the advantages and limitations of the developed solution. The tests showed good results during the execution of the trajectories, after the grasping phase and before object positioning. However, the estimation of the object’s CoM position during slippage requires further investigation to ensure the convergence of the orientation method. Suggestions for improvement are presented based on the results, which could serve as a foundation for future investigations. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 203713567 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/26305 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.subject | Perceção sensorial | pt_PT |
| dc.subject | Preensão | pt_PT |
| dc.subject | Manipulação | pt_PT |
| dc.subject | Escorregamento | pt_PT |
| dc.subject | Pose | pt_PT |
| dc.subject | Força | pt_PT |
| dc.subject | Binário | pt_PT |
| dc.subject | Sensory perception | pt_PT |
| dc.subject | Grasping | pt_PT |
| dc.subject | Manipulation | pt_PT |
| dc.subject | Slip | pt_PT |
| dc.subject | Force | pt_PT |
| dc.subject | Torque | pt_PT |
| dc.title | Obtenção de informações para preensão e movimento em manipuladores robóticos através de técnicas além da visão | pt_PT |
| dc.title.alternative | Acquisition of grasping and movement information in robotic manipulators through techniques beyond vision | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores | pt_PT |