Σχεδιασμός αλγορίθμων λαβής αντικειμένων για την αντιμετώπιση ενός ευρέος φάσματος αβεβαιοτήτων - Μπουτσέλης, Γιώργος (Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών, 2014)
Η ανάπτυξη ανθρωπόμορφων ρομποτικών χεριών αποτελεί ένα επιστημονικό πεδίο για το οποίο έχει παρατηρηθεί έντονο ενδιαφέρον τα τελευταία χρόνια. Αυτή η προσπάθεια στοχεύει στο να δώσει την ικανότητα στα ρομπότ να αλληλεπιδρούν με καθημερινά αντικείμενα και να έχουν υψηλές επιδόσεις σε βιομηχανικές εφαρμογές. Έτσι, ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δωθεί στην ανάπτυξη κατάλληλων αλγορίθμων λαβής. Η πλειοψηφία των αναλυτικών εργασιών λαβής αντικειμένων βασίζεται στην ακριβή γνώση των παραμέτρων τόσο του αντικειμένου όσο και του ρομποτικού χεριού. Επιπλέον, οι περιορισμοί που εισάγονται από την ύπαρξη του ρομποτικού χεριού σπάνια λαμβάνονται υπόψην. Όπως γίνεται κατανοητό, τα παραπάνω ελαττώματα είναι πιθανόν να οδηγήσουν σε ανεπιτυχή αποτελέσματα και πρέπει να αντιμετωπισθούν επιτυχώς. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία, αφού δωθούν οι βασικές έννοιες της θεωρίας λαβής αντικειμένων, αναπτύσσεται μια μεθοδολογία συνολικής αντιμετώπισης του προβλήματος της λαβής αντικειμένων υπό την ύπαρξη αβεβαιοτήτων σε παραμέτρους σχεδιασμού. Συγκεκριμένα, το αποτέλεσμα αυτής της μεθοδολογίας είναι μία αποδεκτή διαμόρφωση αρπαγής που εγγυάται την ευστάθεια της λαβής έστω και αν σφάλματα τοποθέτησης εμφανισθούν. Ακόμη, η συγκεκριμένη διαμόρφωση μεγιστοποιεί την ικανότητα του ρομποτικού χεριού να μετατρέπει ροπές σε δυνάμεις επαφής. Επιπλέον, για να ολοκληρωθεί η διαδικασία αρπαγής προτείνεται μια μεθοδολογία εύρεσης ικανοποιητικών δυνάμεων. Εκτός από την ενασχόληση με την επίτευξη της ευστάθειας της λαβής, εξετάζεται και η περίπτωση που το ρομποτικό χέρι πρέπει να εκτελέσει μια συγκεκριμένη εργασία. Λαμβάνοντας υπόψην την περιγραφή της εργασίας, χρησιμοποιείται η έννοια της «Q distance» για τον καθορισμό μιας διαμόρφωσης, συμβατής με τη ζητούμενη εργασία. Η ορθότητα αυτής της προσέγγισης πιστοποιείται μέσω παραδειγμάτων προσομοίωσης και πειραματικών αποτελεσμάτων, χρησιμοποιώντας το DLR/HIT II (δεκαπέντε βαθμών ελευθερίας), το οποίο βρίσκεται στο τελικό σημείο δράσης του Mitsubishi PA10 (εφτά βαθμών ελευθερίας). Κατά τη διάρκεια της πειραματικής διαδικασίας, ένας αισθητήρας αφής χρησιμοποιείται με στόχο την μείωση του εύρους των αβεβαιοτήτων.