Szakdolgozat és diplomamunka témák

Két meghajtó kerekű Boe Bot mobil robot ütközésmentes internetes távirányítása statikus és mozgó akadályok, ismeretlen és változó környezetében. Ütközésmentes távirányítás korszerű szenzorok bevonásával, vezeték nélküli mozgásirányítás. A kifejlesztett módszer tesztelése valós rendszeren. Javasolt fejlesztői környezet: PHP és SunSPOT.

SunSPOT felhasználásával készíteni kell egy segway-t, távirányításos irányítással. A segwayt legoból kell készíteni. Mivel a sunspotban vannak beépített szenzorok(gyorsulási szenzor stb.), így ezzel lehetne irányítani a legot, hogy ne dőljön el.

Feladat: Készítsen el egy olyan robot távirányítót, amelyik rendelkezik a következő tulajdonságokkal:
- Parancsok küldése a robot előre-hátra mozgatására,
- A törzs jobbra-balra forgatására 90 fokot, előre döntésére 90 fokig
- A fej bólint 90 fokig, jobbra-balra 90 fok forgás
- A kéz mozgatása mint az emberi kéz
- A 3 újj fogjon meg tárgyat
- Akadály esetén a robot kerülje ki az akadályt
- Visszajelzés a parancsok végrehajtásáról
- Számítógépen írjon 4GL nyelven programot amelyik szimulálja a robot mozgását egy n x m-es hálón, ahova különböző méretű akadályokat lehet elhelyezni.
- A fenti feladatokat interneten keresztül valósítsa meg, felhasználva a roboton levő és a robotot követő kamerákat is.

Feladat: Készítsen el egy olyan robot távirányítót, amelyik rendelkezik a következő tulajdonságokkal:
- Parancsok küldése a robot előre-hátra mozgatására,
- A törzs jobbra-balra forgatására 90 fokot, előre döntésére 90 fokig
- A fej bólint 90 fokig, jobbra-balra 90 fok forgás
- A kéz mozgatása mint az emberi kéz
- A 3 újj fogjon meg tárgyat
- Akadály esetén a robot kerülje ki az akadályt
- Visszajelzés a parancsok végrehajtásáról
- Számítógépen írjon 4GL nyelven programot amelyik szimulálja a robot mozgását egy n x m-es hálón, ahova különböző méretű akadályokat lehet elhelyezni.

Feladat: Készítsen el egy olyan robot távirányítót, amelyik rendelkezik a következő tulajdonságokkal:
Egy wifi router, egy szervovezérlő, a szervomotorok, egy tárolóegység (például SD kártya) és érzékelők alkotják a robot lényegi részét, ezek kerülnek be egy járótestbe.
A router célszerűen olyan, amin le lehet cserélni az alapértelmezett firmware-t, például egy Linksys WRT54GL, de bármelyik másik megfelel amelyikre telepíthető például OpenWRT. A robot így vezeték nélküli hálózaton keresztül kapcsolódna az internetre, ahol egy weboldalon keresztül lehetne neki utasításokat adni, lekérdezni az érzékelők állapotát, esetleg új programot tölteni rá. Ezt az internetes felületet úgy is meg kell írni, hogy mobiltelefonos kijelzőkön is jól használható legyen.

A robotikában egyre népszerűbbek azon mobil ágensek, melyek nem kerekek segítségével mozognak, hanem lábakkal rendelkeznek, ezáltal változatosabb pályákon tudnak közlekedni, valamint a különböző élőlények (rovarok, emlősök) mozgásformáit is utánozni tudják. Ezen robotok megépítése, vezérlése azonban még mindig számos kihívást tartalmaz. A szakdolgozat keretein belül egy olyan robot kerül majd megvalósításra, mely négy lábbal rendelkezik, a motorok vezérlését valamint a szenzorok jelének alacsony szintű kezelését pedig egy mikrovezérlő alapú vezérlőkártya látja el. A robot Bluetooth-on valamint közvetlenül egy soros porton keresztül is vezérelhető, utóbbi lehetőséget ad arra, hogy egy Beagle-borad vagy Raspberry Pi egylapos számítógépek használatával akár autonóm módon is mozoghasson.
A hallgató feladata a robot alvázának megtervezése, megépítése, az alacsony szintű vezérlőprogram megírása valamint néhány példa bemutatása a robot segítségével.

Egy mobil robot építése során a mechanika mellett alapvető fontosságú maga a működést vezérlő elektronika. Ennek feladata a szenzorok jeleinek érzékelése és feldolgozása, az aktuátorok meghajtása, kapcsolattartás a külvilággal (számítógépek, robot társak) valamint a vezérlő szoftver futtatása.
A szakdolgozat célja egy négykerekű robot működéshez szükséges szenzorok kiválasztása és tesztelése, a vezérlőelektronika megtervezése, megvalósítása, tesztelése és felprogramozása, valamint a fejlesztési folyamat részletes dokumentálása. Az elkészített robothardver alkalmas kell legyen útvonalkövetésre, akadályelkerülésre, kommunikációra a külvilággal. Maga az elkészített robotot valamint az építése során szerzett tapasztalatok további szakdolgozattémák alapjául szolgál majd.

A középiskolai/egyetemi hallgatók természettudományok érdeklődését jelentősen növelik azok a kísérletek, melyek során ők maguk férhetnek hozzá az aktuális technikai vívmányokhoz. Ilyenek például a robotok is. Ezeket beépítve a kísérletező oktatásba, a hallgatók motivációja nagy mértékben javítható. Azonban ahhoz, hogy ezek a robotok elterjedjenek szüksége, hogy a költségük minél alacsonyabb legyen, ugyanakkor funkcionalitásukban minél többet nyújtsanak.
A hallgató feladata egy olyan kerekes, vezeték nélküli robot megvalósítása, mely olcsó eszközök segítségével könnyen megvalósítható, ugyanakkor alkalmas a leggyakrabban előforduló robot programozási feladat demonstrálására.

Beltéri mobil robotoknál gyakran nincs lehetőség külső lokalizációs rendszerekhez kapcsolódni, így a robotnak saját szenzoraira kell támaszkodnia navigáció közben. A navigáció megbízhatóságát alapvetően befolyásolja a lokalizáció pontossága. Mobil robot lokalizációjának alapvető része a lokális elmozdulások összegzéseként számolt odometria, amit érdemes validálni kiegészítő, időben nem változó hibájú szenzorral, mint amilyen az iránytű. A szakdolgozat célja a KoreBot II számítógéppel bővített Khepera III robot kiegészítése drótnélküli kommunikációs lehetőséggel (bluetooth vagy wifi) külső irányító egység felé, iránytű szenzorral, valamint adatrögzítési képességgel, amivel lehetséges nyomon követni az odometria, és sz iránytű szenzor méréseit. A megvalósítás során szempont kell legyen a minél hatékonyabb, ezáltal gyorsabb kommunikáció a perifériákkal, lerövidítve a teljes rendszer ciklusidejét.

A Linamar Hungary NyRt. PPM divíziójának, Delphi EUP gyártósorán előállított termék utólagos megmunkálása robottal. A szakdolgozat célja, az előállítandó termék korábbi megmunkálási műveleteknél keletkezett sorja eltávolítása a rendelkezésre álló, IRC5-ös vezérlésű, ABB IRB 2400 típusú robotkar betanításával.

Hibatűrő, hatékony vonalkövető robotvezérlési stratégia kifejlesztése a Khepera III mobil robot segítségével. A robotnak alkalmasnak kell lennie odometria segítségével feltérképezni a pálya adottságait, majd ez alapján adaptálódnia a hatékonyabb bejárás érdekében. A tanulási folyamatot követően a pálya bejárása során azonosítania kell saját pozícióját, és képesnek kell lennie a pályavonalon felmerülő folytonossági hiány automatikus korrekciójára, továbbá a pályán található akadályok felismerésére és biztonságos kikerülésére.

A mobiltelefonok és a fejlesztést támogató operációs rendszereik segítségével lehetőség nyílik a telefon hardveres erőforrásainak felhasználásával összetett interfészek fejlesztésére. Gyakran előfordul, hogy a mobiltelefon és a hozzá csatlakoztatni kívánt eszköz egyaránt rendelkezik bluetooth, valamint wifi porttal is, melyek egyszerre, vagy egymás kiváltásával is képesek lennének az adatátvitelre, viszont ezek összehangolását a felhasználónak kell elvégeznie. A szakdolgozat célja újszerű drótnélküli kommunikációs interfészek és a hozzá tartozó általános protokoll kifejlesztése mobil robotok és androidot futtató telefon közé, ami képes automatikusan váltani a bluetooth és a wifi csatornák között előre beállított stratégia és a csatornák aktuális állapota szerint.

Szárazföldi mobil robotok egyik legfontosabb feladata a lokalizáció, ami a robot pillanatnyi pozíciójának, valamint orientációjának meghatározása. Beltéri működés esetén gyakran nincs lehetőség GPS jel vételére, vagy a környezet módosítására, de mégis szükséges a lokalizáció elvégzése. Ilyen esetekben kerül előtérbe a robot belső szenzorain alapuló lokalizációs rendszer, az odometria, aminek nagy hátránya a mérési hibák összeadódása a futtatás során. Az odometriával számolt orientáció hibáját lehetséges detektálni kötlséges gépi látás segítségével, vagy jóval hatékonyabban egy iránytűvel is. A szakdolgozat célja a Koala II robot kibővítése drótnélküli kommunikációval és iránytű szenzorral, valamint külső PC-re történő adatrögzítővel ami képes nyomon követni az odometriából számolt orientációs hibát.

A munka célja innovatív beviteli technológiák alkalmazása a gyakorlatban egy távirányítású modell hajó meghajtására. A hallgató feladata az alkalmazható beviteli eszközök összegyűjtése, valamint a modell hajóhoz történő illesztése és a megoldások összehasonlítása. Alkalmazni kell érintésérzékelő, mozgatás érzékelő módszert, továbbá legalább egy kontaktust nem igénylő (felhasználó mozgását vagy hangját felismerő) beviteli módot. Az irányító rendszereknek képesnek kell a modell hajó mozgását előre, illetve oldal irányban egyaránt befolyásolniuk.