Details

Объектом исследования данной работы является система, состоящая из исполнительного механизма (манипулятор MeArm от компании MeArm Limited с тремя степенями подвижности) и передающего (управляющего) устройства. Цель работы заключается в создании системы дистанционной передачи информации между управляющим и исполнительным устройствами для изменения положения последнего в пространстве таким образом, что каждому изменению положения управляющего устройства будет соответствовать изменение положения исполнительного. Для создания вышеописанной системы было проведено исследование кинематики используемого манипулятора, результатами которого стало решение обратной задачи геометрического анализа. Дистанционная передача информация о положении руки осуществляется с помощью двух микроконтроллеров типа «система на кристалле», связанных по технологии Wi-Fi. В процессе выполнения работы разработана система считывания положения руки на основе двух инерциальных навигационных систем, каждая из которых включает в себя трехосевой акселерометр и трехосевой гироскоп. Выполненная работа позволяет отработать принципы и технологии, которые необходимы для создания копирующих манипуляторов, предназначенных для обеспечения максимально точного воспроизведения исполнительным механизмом всех движений задающего устройства при дистанционном выполнении работ. Дальнейшим развитием данной работы может являться внедрение системы компьютерного зрения для считывания положения руки, а также разработка собственного или замена используемого манипулятора на модель с большим количеством степеней подвижности.

The object of this research work is a system consisting of an executive mechanism (MeArm manipulator from MeArm Limited) and a transmitting device (controller). The purpose of the work is to create a system for remote transmission of information between the control and actuating devices to change the position of the latter in such a way that each change in the position of the control device will correspond to a change in the position of the executive. To create the above-described system, a study of the kinematics of the manipulator used was carried out, the results of which were the solution of the inverse problem of geometric analysis. The remote transmission of information about the position of the hand is carried out using two microcontrollers of the "system on a chip" type connected by Wi-Fi technology. In the course of the work, a system for reading the position of the hand was developed based on two inertial measurement units, each of which includes a three-axis accelerometer and a three-axis gyroscope. The completed research performed allows us to work out the principles and technologies that are necessary to create copying manipulators designed to ensure the most accurate reproduction by the actuator of all movements of the master device during remote work. A further development of this work may be the introduction of a computer vision system for reading the position of the hand, as well as the development of its own or replacement of the manipulator used with a model with a large number of degrees of mobility.