Automatic Dextrous Handling With a 6 DOF Microgripper

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2006

Department

Konetekniikan osasto

Major/Subject

Koneensuunnitteluoppi

Mcode

Kon-41

Degree programme

Language

en

Pages

96

Series

Abstract

Tämä diplomityö on tehty osana TEKES-rahoitteista AHAA-projektia, jonka tavoitteena oli kehittää uudenlaisia teknologioita mikro/mini-kokoluokan komponenttien ja tuotteiden käsittelyyn sekä laaduntarkastukseen. Tutkimustyö tehtiin yhteistyössä VTT Tuotteet ja tuotanto-yksikön konenäkösovelluksiin erikoistuneen ryhmän kanssa. Tämä diplomityö paneutuu projektin kuluessa kehitetyn kuuden vapausasteen mikromanipulaattorin ohjaukseen. Pääpaino työssä on ohjauksessa käytettyjen algoritmien suunnittelussa ja niiden toteutuksessa realiaikaohjaus-ohjelmistossa. Työ kattaa mikrotarraimen kinematiikan, toimilaitteiden paikkatakaisinkytkennän, liikkeenohjauksen sekä korkeamman tason ohjauslogiikan suunnittelun. Työn selvitysosuudessa luodaan katsaus tämänhetkistä huipputasoa edustaviin mikromanipulointijärjestelmiin, kattaen sovelletut mekaaniset toimintaperiaatteet, toimilaitteet, anturit sekä ohjausjärjestelmät. Myös pietsosähköiset toimilaitteet käsitellään selvitysosuudessa, mukaan lukien niiden ohjaus- ja mallinnusnäkökulmat. Työn seuraavassa osuudessa käydään läpi mikromanipulaattorin mekatroniikka sekä ohjausjärjestelmän suunnittelu ja toteutus. Ohjausjärjestelmä sisältää kaksi sisäkkäistä takaisinkytkentäsilmukkaa. Sisempi silmukka toteuttaa toimilaitteiden paikkasäädön perustuen takaisinkytkentkentään venymäliuksoista, jotka on kiinnitetty pietsotoimilaitteiden pintoihin. Ulompi silmukka on takaisinkytkentä konenäköjärjestelmästä, jonka perusteella tarkistettava komponentti asemoidaan laaduntarkistusta varten. Työssä johdetaan kinemaattinen malli manipulaattorille, algoritmit käsiteltävän komponentin asemointiin sekä suunnitellaan säätöalgoritmi pietsotoimilaitten epälineaarisuuden kompensointiin. Työn kokeellisessa osuudessa kehitetyn ohjausjärjestelmän suorituskykyä ja soveltuvuutta arvioidaan perustuen sillä tehtyihin testeihin. Tehdyt kokeet osoittivat että järjestelmä kykenee suorittamaan 300 x 300 x 100µm kokoisten optoelektronisten komponenttien laaduntarkastuksen täysin automaattisesti, konenäköön perustuen, nopeudella 500 yksikköä tunnissa.

Description

Supervisor

Kuosmanen, Petri

Thesis advisor

Zhou, Quan

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120552395

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK