Детальная информация

Объектом исследования являются алгоритмы планирования траектории движения, которые применяются в современных робототехнических системах при координации движений нескольких промышленных  роботов. Целью работы является разработка алгоритма планирования движения, способного работать в системах с двумя манипуляторами в присутствии статических и динамических препятствий. Рассмотрены существующие методы планирования движения, приведены особенности их работы, а также преимущества и недостатки. На основании сравнения методов выбран метод эластичных лент для дальнейшей реализации в среде ROS. Осуществлена настройка окружения ROS для проведения моделирования. Для проведения экспериментов выбран манипулятор KUKA KR 150 R3100-2 и настроен пакет ROS для поддержки работы фреймворка MoveIt. Создан пакет ROS для возможности запуска моделирования с несколькими роботами в симуляторе Gazebo и отладки в средстве визуализации RViz. Проанализированы существующие программные реализации алгоритмов планирования движения в MoveIt, а также изучены реализации метода эластичных лент для многоподвижных роботов. Написана собственная реализация алгоритма планирования движения по методу эластичных лент на языке C++ с использованием среды ROS. Протестирована работа алгоритма в нескольких сценариях.

The object of the research is the motion planning algorithms, which are used in modern robotic systems for the motion coordination of several industrial robots. The aim of the work is to develop a motion planning algorithm that is capable of work in systems with two manipulators in the presence of static and dynamic obstacles. The existing methods of motion planning are considered, the features of their work, as well as their advantages and disadvantages are given. Based on the comparison of the methods, the elastic band method was selected for further implementation in the ROS environment. The setup of ROS environment for the simulation is done. KUKA KR 150 R3100-2 manipulator was selected for the experiments and ROS package was configured to support the MoveIt framework. Created ROS package to be able to run multi-robot simulation in the Gazebo simulator and debugging in the RViz visualization tool. Existing software implementations of motion planning algorithms in MoveIt have been analyzed and implementations of the elastic band method for multi-degree-of-freedom robots have been studied. Novel realization of motion planning algorithm based on elastic band method using C++ programming language and ROS environment is written. The algorithm is tested in several scenarios.