Diplomová práce se zabývá návrhem a realizací tříprstého mechanického koncového
efektoru. Cílem je vytvořit efektor, který je možné řídit pomocí externího zařízení. Nejprve
byla provedena rešerše koncových efektorů a konstrukčních prvků, které jsou aplikovány
v konstrukci. Poté je práce soustředěna na vývoj obou konstrukcí v 3D programu a následné
zhotovení pomocí 3D tisku. Pro obě konstrukce je realizována programová výbava, výrobní
dokumentace a uživatelský manuál. Cílem práce je nabytí zkušeností v oblasti návrhu a
realizace koncových efektorů a řídicích systémů.
Anotace v angličtině
The thesis deals with the design and implementation of a three-finger mechanical end
effector. The aim is to create an effector that can be controlled by an external device. Firstly,
a research of end-effectors and the design elements that are applied in the design has been
carried out. Then the work is focused on the development of both designs in a 3D program
and the subsequent fabrication using 3D printing. The software, manufacturing
documentation and user manual are implemented for both designs. The aim of the work is
to gain experience in the design and implementation of end effectors and control systems.
Klíčová slova
koncový efektor, Arduino, 3D modelování, externí řízení
Klíčová slova v angličtině
End effector, Arduino, 3D modelling, External control
Rozsah průvodní práce
107s. (97 848 znaků)
Jazyk
CZ
Anotace
Diplomová práce se zabývá návrhem a realizací tříprstého mechanického koncového
efektoru. Cílem je vytvořit efektor, který je možné řídit pomocí externího zařízení. Nejprve
byla provedena rešerše koncových efektorů a konstrukčních prvků, které jsou aplikovány
v konstrukci. Poté je práce soustředěna na vývoj obou konstrukcí v 3D programu a následné
zhotovení pomocí 3D tisku. Pro obě konstrukce je realizována programová výbava, výrobní
dokumentace a uživatelský manuál. Cílem práce je nabytí zkušeností v oblasti návrhu a
realizace koncových efektorů a řídicích systémů.
Anotace v angličtině
The thesis deals with the design and implementation of a three-finger mechanical end
effector. The aim is to create an effector that can be controlled by an external device. Firstly,
a research of end-effectors and the design elements that are applied in the design has been
carried out. Then the work is focused on the development of both designs in a 3D program
and the subsequent fabrication using 3D printing. The software, manufacturing
documentation and user manual are implemented for both designs. The aim of the work is
to gain experience in the design and implementation of end effectors and control systems.
Klíčová slova
koncový efektor, Arduino, 3D modelování, externí řízení
Klíčová slova v angličtině
End effector, Arduino, 3D modelling, External control
Zásady pro vypracování
Cílem práce je návrh a realizace koncového efektoru mikromanipulátoru robotického ramene. Pohyby efektoru budou řízeny autonomní, externí, elektronickou jednotkou. Pohyby mechanické konstrukce budou realizovány vhodnou sestavou standardních servo motorů. Pro ovládání efektoru bude navržena a realizována autonomní řídicí jednotka. Jako základní prvek řídicí jednotky bude použit vybraný vývojový kit s jednočipovým mikropočítačem (např. Arduino UNO, Mega, ESP32 atp.).
Teoretická část bude obsahovat rešerši zadaného tématu se zaměřením na hlavní směry konstrukčního řešení srovnatelných technických zařízení a použitých konstrukčních prvků ve vlastním návrhu.
Praktická část bude zaměřena na podrobný popis konstrukce zařízení a jeho testování, včetně příslušného zhodnocení dosažených výsledků. Konstrukční řešení bude zpracováno převážně ve formě 3D modelů, ve vybraném typu návrhového 3D software a následně realizováno s využitím technologie 3d tisku. Firmware řídicí jednotky bude navržen a realizován v jazyce C pro mikrokontrolery (případně jeho klonu).
Nedílnou součástí práce bude i podrobně zpracovaná výrobní dokumentace, zdrojové kódy firmware mikropočítače a uživatelský manuál.
Zásady pro vypracování
Cílem práce je návrh a realizace koncového efektoru mikromanipulátoru robotického ramene. Pohyby efektoru budou řízeny autonomní, externí, elektronickou jednotkou. Pohyby mechanické konstrukce budou realizovány vhodnou sestavou standardních servo motorů. Pro ovládání efektoru bude navržena a realizována autonomní řídicí jednotka. Jako základní prvek řídicí jednotky bude použit vybraný vývojový kit s jednočipovým mikropočítačem (např. Arduino UNO, Mega, ESP32 atp.).
Teoretická část bude obsahovat rešerši zadaného tématu se zaměřením na hlavní směry konstrukčního řešení srovnatelných technických zařízení a použitých konstrukčních prvků ve vlastním návrhu.
Praktická část bude zaměřena na podrobný popis konstrukce zařízení a jeho testování, včetně příslušného zhodnocení dosažených výsledků. Konstrukční řešení bude zpracováno převážně ve formě 3D modelů, ve vybraném typu návrhového 3D software a následně realizováno s využitím technologie 3d tisku. Firmware řídicí jednotky bude navržen a realizován v jazyce C pro mikrokontrolery (případně jeho klonu).
Nedílnou součástí práce bude i podrobně zpracovaná výrobní dokumentace, zdrojové kódy firmware mikropočítače a uživatelský manuál.
Seznam doporučené literatury
KOLÍBAL, Zdeněk. Roboty a robotizované výrobní technologie. Brno: Vysoké učení technické v Brně, nakladatelství VUTIUM, 2016. ISBN 978-80-214-4828-5.
MATIČKA, Robert a TALÁCKO, Jaroslav. Mechanismy manipulátorů a průmyslových robotů. Praha: SNTL, 1980.
CHVÁLA, Břetislav; MATIČKA, Robert a TALÁCKO, Jaroslav. Průmyslové roboty a manipulátory. Praha: SNTL, 1990. ISBN 80-03-00361-x.
BOŽEK, Pavol. Špecializované robotické systémy. Ostrava: Ámos, 2011. ISBN 978-80-904766-3-9.
SICILIANO, Bruno. Robotics: modelling, planning and control. Advanced textbooks in control and signal processing. London: Springer, c2010. ISBN 978-1-84628-641-4.
Seznam doporučené literatury
KOLÍBAL, Zdeněk. Roboty a robotizované výrobní technologie. Brno: Vysoké učení technické v Brně, nakladatelství VUTIUM, 2016. ISBN 978-80-214-4828-5.
MATIČKA, Robert a TALÁCKO, Jaroslav. Mechanismy manipulátorů a průmyslových robotů. Praha: SNTL, 1980.
CHVÁLA, Břetislav; MATIČKA, Robert a TALÁCKO, Jaroslav. Průmyslové roboty a manipulátory. Praha: SNTL, 1990. ISBN 80-03-00361-x.
BOŽEK, Pavol. Špecializované robotické systémy. Ostrava: Ámos, 2011. ISBN 978-80-904766-3-9.
SICILIANO, Bruno. Robotics: modelling, planning and control. Advanced textbooks in control and signal processing. London: Springer, c2010. ISBN 978-1-84628-641-4.
Přílohy volně vložené
CD, Uživatelský manuál, Technická dokumentace
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Cílem práce byl návrh a realizace koncového efektoru s externím řízením. Jedná s o koncový efektor robotického ramene. Efektor měl být koncipován jako samostatný modul, řízený prsty na ruce operátora, s potenciometrickými snímači polohy ovládacích prstů. Diplomant splnil body zadání diplomové práce v plném rozsahu.