Προγραμματισμός ρομπότ σε περιβάλλον εικονικής πραγματικότητας με χρήση μαγνητικού αισθητήρα 6 βαθμών ελευθερίας. - Μάνου, Ευγενία (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Τεχνολογίας των Κατεργασιών, 2015)
Η παρούσα διπλωματική εργασία, αφορά τον προγραμματισμό ρομπότ σε περιβάλλον εικονικής πραγματικότητας με τη βοήθεια μαγνητικού αισθητήρα 6 βαθμών ελευθερίας. Πρωταρχικός σκοπός ήταν η μοντελοποίηση του ρομποτικού βραχίονα 6 βαθμών ελευθερίας Stäubli RX90L στο λογισμικό ανάπτυξης διαδραστικών εικονικών εφαρμογών 3DVIA Virtools. Το πρόγραμμα που γράφτηκε δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη να «ελέγχει» τη κίνηση της κάθε άρθρωσης του βραχίονα μεμονωμένα (ορθή κινηματική), καθώς και του αποληκτήριου επενεργητή (αντίστροφη κινηματική). Ο έλεγχος της κίνησης του βραχίονα πραγματοποιείται με δύο τρόπους, με το πληκτρολόγιο και με τον αισθητήρα (tracker) “Flock of Birds” της Ascention Technology. Με βάση τη μοντελοποίηση που έγινε αναπτύχθηκαν τρεις εφαρμογές. Η πρώτη εφαρμογή αφορά ένα σενάριο κατά το οποίο κατά την κίνηση του βραχίονα στο εικονικό περιβάλλον είναι εφικτή η αποθήκευση και η εξαγωγή επιθυμητών σημείων της τροχιάς του, υπό τη μορφή γωνιών των αρθρώσεων. Στη συνέχεια τα σημεία αυτά υποβάλλονται σε επεξεργασία από ένα πρόγραμμα γραμμένο στο λογισμικό Matlab με σκοπό τη «μετάφραση» των δεδομένων αυτών στη γλώσσα V+ για να μπορούν να διαβαστούν από τον ελεγκτή του βραχίονα με απώτερος σκοπό το πραγματικό ρομπότ να εκτελέσει την ίδια τροχιά με το εικονικό. Στα πλαίσια αυτού του σεναρίου, σχεδιάστηκαν και εκτυπώθηκαν σε 3D Printer μία βάση για τον αισθητήρα και μία για το εργαλείο του ρομπότ. Τέλος, συγκρίθηκαν με τη μέθοδο της Φωτογραμμετρίας τα αποτελέσματα του εικονικού και του πραγματικού βραχίονα. Η δεύτερη εφαρμογή που αναπτύχθηκε ήταν εκπαιδευτική και αφορά σενάριο πρόσδεσης και απόθεσης τεμαχίων (pick and place). Ο ρομποτικός βραχίονας μπορεί να πιάνει τεμάχια με την αρπάγη που έχει προσαρτημένη στο άκρο του και στη συνέχεια να τα εναποθέτει στο τσόκ τόρνου. Η κίνηση του βραχίονα από την παραλαβή μέχρι την τοποθέτηση ορίζεται από το χρήστη και η εφαρμογή στοχεύει στη διευκόλυνση του χρήστη σε αυτό το καθήκον. Για αυτό το λόγο είναι αυτόνομη και εκτελείται σε περιβάλλον Player του 3DVIA Virtools. Στα πλαίσια της αποτίμησης της αποτελεσματικότητας της εφαρμογής δημιουργήθηκε ερωτηματολόγιο, το οποίο κλήθηκαν να απαντήσουν οι φοιτητές. Το τελευταίο σενάριο που αναπτύχθηκε αφορά τη βαφή. Δημιουργήθηκε ένα περιβάλλον με δύο ρομποτικούς βραχίονες, οι οποίοι βάφουν το πλαίσιο ενός αυτοκινήτου. Ο χρήστης δύναται να ελέγχει την κίνηση των βραχιόνων είτε χειροκίνητα μέσω του πληκτρολογίου, είτε αποθηκεύοντας την επιθυμητή τροχιά σε πίνακα μέσα στο περιβάλλον 3DVIA Virtools.