Publicação: Aplicação do ROS no controle de movimento de robôs equipados com motores Dynamixel em Linux de Tempo Real
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CNPQ::OUTROS::ENGENHARIA MECATRONICA
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Resumo
A EDROM é um grupo de pesquisa da Universidade Federal de Uberlândia que participa de diversas competições de robótica ao redor do mundo, já tendo ganhado diversos títulos. Apesar do sucesso, a equipe enfrenta dificuldades em realizar o controle de movimento dos seus robôs humanoides. Uma razão para isso é o fato das ferramentas computacionais utilizadas carecerem de recursos para implementar estratégias alternativas de controle. Para superar as limitações encontradas, este trabalho propõe uma solução genérica baseada no ROS, especialmente sua ferramenta chamada ros_control, para controlar o movimento não somente dos robôs da EDROM, mas de qualquer robô equipado com motores Dynamixel. O novo sistema se destaca por ser modular, flexível e oferecer ferramentas que podem ser facilmente integradas com projetos de terceiros e utilizado em sistemas operacionais de tempo real de forma segura. O sistema é testado com sucesso em robô humanoide de 8GDL, sendo controlado por vários controladores genéricos e integrado com outros pacotes do ROS, como o rviz e a tf, usados para estimar o estado do robô e visualizá-lo em ambiente tridimensional. O novo sistema também é testado em Linux de tempo real, apresentando desempenho de controle de posição significamente melhor quando comparado ao sistema antigo em Linux de propósito geral.
Abstract
EDROM is a research group that participates in several robotics competitions around the world, having already won several awards. Despite its success, the team has been facing difficulties in performing the motion control of humanoid robots. One reason for this is the fact the computational tools used lack resources to implement alternative control strategies. To overcome these limitations found, this paper proposes a generic solution based on ROS, especially its stack called ros_control, to control the motion not only of the EDROM’s robots, but any robot equipped with Dynamixel servos. The new system stands out for being modular, flexible and offering tools that can be easily integrated with third-party tools and safely used in real-time operating systems. It is successfully tested with an 8DOF humanoid robot being controlled by several generic controllers and integrated with other ROS packages, especially rviz and tf, used to estimate the state of the robot and show it in a 3D environment. The new system is also tested in a real-time Linux, presenting significantly better performance in position control when compared with the old solution running in a general-purpose Linux.
Palavras-chave
Linux de tempo real, Controle de movimento, Robótica, Ros_control, ROS, RTOS, Dynamixel, Rviz, Tf, EDROM, Robotics, Motion control, Real-time Linux
Citação
ARAUJO, Mateus Amarante. Aplicação do ROS no controle de movimento de robôs equipados com motores Dynamixel em Linux de Tempo Real. 2017. 114 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecatrônica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017.