Μελέτη δομής και λειτουργίας ρομποτικού συστήματος με εφαρμογές σε αυτόνομη κίνηση για ανίχνευση αντικειμένων

Abstract

Αντικείμενο αυτής της πτυχιακής εργασίας αποτελεί η μελέτη της δομής και της λειτουργίας ενός ρομποτικού συστήματος, με εφαρμογές στην αυτόνομη κίνηση για την ανίχνευση αντικειμένων, που προσομοιάζουν πιθανά σενάρια, τα οποία δύνανται να συμβούν σε πραγματικό χώρο και χρόνο. Το ρομποτικό σύστημα της μελέτης είναι το Robotino, της έκδοσης Premium, της εταιρείας Festo Didactic. Αρχικά, αναλύεται η δομή του συστήματος, δηλαδή γίνεται μελέτη των επιμέρους βασικών τμημάτων του (σασί, κινητήριο σύστημα, αισθητήρες, κάμερες, τροφοδοτικό σύστημα, μονάδα ελέγχου, σύστημα επικοινωνίας), περιγραφή των υλικών (hardware) του, όπως επίσης και περιγραφή του λογισμικού (software) που χρησιμοποιήθηκε στις εφαρμογές. Με το Robotino παρέχεται η δυνατότητα σύνδεσης εξωτερικών επεκτάσεων και εφαρμογών σε οποιοδήποτε ύψος του κύριου κορμού. Κατ΄ επέκταση, το Robotino παρέχει τη δυνατότητα μετατροπής σε ένα χρήσιμο εργαλείο για οποιαδήποτε εφαρμογή, είτε ως ανυψωτικό μηχάνημα, είτε ως εκτελεστής υπηρεσιών και εργασιών. Στη συνέχεια, ακολουθεί μελέτη της δομής και λειτουργίας της οπτικής και θερμικής κάμερας, όντας εγκατεστημένες σαν αισθητήρες στον κύριο κορμό του ρομποτικού συστήματος. Στην παρούσα μελέτη η απευθείας αλληλεπίδραση της θερμικής κάμερας με το Robotino και οι πληροφορίες της μεταφέρθηκαν προς τον χρήστη μέσω του φορητού υπολογιστή (notebook), το οποίο παρέχεται με το βιβλίο εργασιών (workbook), στην έκδοση που διαθέτουμε. Εν τούτοις, μελετήθηκαν πληροφορίες που λαμβάνονται άμμεσα από την οπτική διαδικτυακή κάμερα και των υπολοίπων αισθητηρίων, σε συνδυασμό με άλλες ενέργειες του. Η προγραμματιζόμενη διεπαφή (API) του Robotino επιτρέπει τη χρήση διαφόρων γλωσσών προγραμματισμού με σκοπό τον έλεγχο και την ανάπτυξη εφαρμογών. Έπειτα, εφαρμόζονται κατάλληλα λογισμικά (software) και ενέργειες, ώστε η κίνηση του ρομπότ να διεξάγεται με ασύρματη καθοδήγηση μέσω ηλεκτρονικού φορητού υπολογιστή (notebook) στον χώρο, με την ταυτόχρονη μεταφορά πληροφοριών μέσω της κάμερας. Το λογισμικό που χρησιμοποείται είναι το Robotino View. Το τελευταίο, αποτελεί ένα διαδραστικό γραφικό περιβάλλον που επικοινωνεί απευθείας με το ρομποτικό σύστημα μέσω ασύρματου δικτύου. Τέλος, στην εν λόγω πτυχιακή γίνεται αναφορά περί πιθανών εφαρμογών και υπηρεσιών του ρομποτικού συστήματος σε μια πληθώρα τομέων όπως παραδείγματος χάρη την ανίχνευση μέσω διαφοράς θερμοκρασίας επιζόντων σε βιομηχανικό ή άλλο ατύχημα, στο οποίο είναι αδύνατη ή άμμεσα πρόσβαση ανθρώπου, ανίχνευσης υψηλής–χαμηλής θερμοκρασίας σε υποσταθμούς μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, μεταφορά επικίνδυνων εκρηκτικών χημικών υλικών στο τομέα του στρατού, καθώς επίσης και εφαργμογές στην ιατρική και τη δημόσια ασφάλεια.