Návrh řídícího systému pro Hexapod s Raspberry Pi

Bc. Jakub Hirnšal

Diplomová práce

Control system design for Hexapod with Raspberry Pi

Anotace:

Cílem této diplomové práce je realizace mobilního robota typu Hexapod a realizace ovládacího software. V první části této práce je seznámení s typy podvozků. Dále se práce zaměřuje hlavně na podvozky se šesti končetinami. Je zde rozebrána jejich konstrukce končetin, přímá a inverzní kinematika, pohybové algoritmy a jejich výhody a nevýhody. V další části je popsána konstrukce vlastního robota a jeho hardwarové vybavení. Následuje popis matematického modelu ovládání robota a realizace ovládacího software na Raspberry Pi, který je v práci zdokumentován. Práce vychází ze zdrojových kódů a matematického modelu pro robota PhantomX, které jsou v rámci práce upraveny. Přínosem práce je kompletní ovládání robota z webového rozhraní obsahující video stream. Závěrem této práce je robot otestován na různý typech terénů a je zrealizována základní úloha vyhýbání se překážkám. K tomu je využito ultrazvukových senzorů a mikrokontroleru Arduino MEGA.

Abstract:

The purpose of this diploma thesis is to realize Hexapod mobile robot and implement a control software. In the first part of this work is familiarization with types of chassis. Furthermore, the work focuses mainly on chassis with six limbs. Their limb construction, direct and inverse kinematics, motion algorithms and their advantages and disadvantages are analyzed and described. The next part describes the construction of the own robot and its hardware equipment. Follows a description of the robot mathematical model and the implementation of the control software on Raspberry Pi, which is also documented in this thesis. The work is based on the source codes and the mathematical model for the PhantomX robot. The codes are modified in this work. The main contribution of this thesis is the complete control of the robot from the web interface, which includes the video stream. In conclusion, the robot is tested on different types of terrain and the basic task of avoiding obstacles is realized. The ultrasonic sensors and the Arduino MEGA microcontroller are used for this task.

Klíčová slova

Hexapod, Raspberry PI, Arduino, HC-SR04, Dynamixel AX-12+, Ovládací software

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 14. 6. 2017
• Vedoucí: Ing. Miroslav Holada, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Magisterský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Informační technologie