Riassunto analitico
La telerobotica è uno degli aspetti più recenti del mondo della robotica. Dal greco tele, distante, l’utilizzo di questo termine rimanda al concetto di lontananza. La distanza viene a crearsi tra il luogo fisico in cui l’azione viene decisa e quello in cui viene implementata ed è dovuta alla presenza di una barriera fisica tra l’utente e l’ambiente di lavoro. Questa barriera, indipendentemente dalla distanza effettiva tra l’utente e l’ambiente, rende impossibile operare direttamente nello spazio di lavoro a causa di questioni legate alla convenienza economica, alla difficoltà intrinseca nel raggiungimento di alcuni luoghi o alla pericolosità dell’ambiente stesso. A causa di questa sua prerogativa la telerobotica trova applicazione nei campi più svariati, dalle missioni spaziali al contesto militare, passando per applicazioni di telechirurgia e di industria nucleare. Obiettivo di questa tesi è quello di implementare un sistema che permetta di compiere teleoperazione unilatera su un braccio robotico. Il sistema prevede che un robot comandato da remoto sia in grado di eseguire le movimentazioni desiderate. Inoltre, vista la difficoltà dell’operatore nel riuscire a compiere a distanza operazioni normalmente poco complesse quali l’obstacle avoidance, il sistema verrà arricchito con delle virtual fixtures che permetteranno di evitare degli ostacoli posti nello spazio di lavoro. La posizione di questi ostacoli, acquisita mediante un sistema di camere, sarà variabile nel tempo. Il lavoro è stato sviluppato sul manipolatore seriale UR10e, comandato mediante l’interfaccia aptica Force Dimension omega6. L’algoritmo di controllo del robot prevede l’utilizzo di potenziali artificiali per guidare il manipolatore verso la configurazione desiderata, evitando gli ostacoli disseminati nell’ambiente di lavoro. L’applicazione è stata realizzata utilizzando il metasistema operativo ROS e il codice è stato scritto in linguaggio python. Il protocollo di comunicazione TCP/IP, che permette di eseguire fattivamente la teleoperazione, è stato implementato realizzando un socket che permette di scambiare dati tra interfaccia aptica e manipolatore. Il sistema permette di realizzare un’applicazione robotica di teleoperazione unilatera. Il robot esegue i comandi che vengono impartiti da un operatore tramite l’interfaccia aptica e, senza l’ausilio di alcun intervento da parte dell’utente, l’end effector del manipolatore è in grado di percepire gli ostacoli a posizione variabile presenti nello spazio ed evitarli.
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