Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Designing, developing and setting up a range of laboratory exercises using Robotino mobile robot

Anna Woźnica

Abstract

The subject of the thesis is to present a research and teaching mobile robot Robotino produced by the Festo Didactic GmbH & Co company and to prepare scenarios of laboratory exercises for students of the Faculty of Mechatronics at the Warsaw University of Technology in the field of mobile robotics using this robot. Robotino is a typical training robot, equipped with a set of sensors guaranteeing autonomy. Among them the most important are bumper, nine distance sensors, color camera and incremental encoder. There is also possibility of extending the functionality by mounting additional sensors such as opto-electronic sensors or inductive sensor. The drive unit consisting of three independently controlled omnidirectional wheels provides a holonomy (the robot can rotate and change direction of movement independently). The robot also has a wide range of programming possibilities in different languages. The work utilizes a dedicated Robotino View programming environment to prepare robot programs and a Robotino SIM tool to test them in a simulated environment. Three scenarios of laboratory exercises were implemented: wall follower, line follower and labyrinth. It was assumed that the robot does not collect any information about the environment and it will not plan any of its actions, so its operation will be behavioral. Within each scenario, the content of the programming task, the environment for its implementation and a model example of the solution with detailed explanation were prepared. All solutions have been tested on a physical robot in laboratory conditions. The task of wall follower exercise is to program the robot so that it uses the distance sensors to follow the wall, keeping a certain distance from it. In the line follower exercise, students should create a program that, based on the camera image, will control the robot so that it moves along the path marked by the tape. Robotino shall be prepared to distinguish three different colors of tapes. The task of labyrinth exercise is to prepare a program finding a way out of the simply connected labyrinth by Robotino. In addition, it was assumed that the robot has to overcome the maze without changing the orientation, so it cannot use the program written for wall follower. Based on the prepared exercise scenarios, there can easily be created new ones on similar topics. It is also possible to install the appropriate application programming interface in order to run on Robotino programs written in other languages and to use such tools as Robot Operating System or Smartsoft while programming. It is possible to develop a work station with Robotino to remotely control it. For this purpose it is necessary to establish a connection between remote and a laboratory computer via the Internet using the VNC service or a "remote desktop" and to connect Robotino to the same network.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Anna Woźnica (FM) Anna Woźnica,, Faculty of Mechatronics (FM)
Title in Polish
Zaprojektowanie, opracowanie i przygotowanie zestawu ćwiczeń laboratoryjnych do pracy z robotem mobilnym Robotino
Supervisor
Monika Różańska-Walczuk (FM/IACR) Monika Różańska-Walczuk,, The Institute of Automatic Control and Robotics (FM/IACR)Faculty of Mechatronics (FM)
Certifying unit
Faculty of Mechatronics (FM)
Affiliation unit
The Institute of Automatic Control and Robotics (FM/IACR)
Study subject / specialization
, Automatyka i Robotyka (Automation and Robotics)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
28-05-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Igor Korobiichuk (FM/IACR) Igor Korobiichuk,, The Institute of Automatic Control and Robotics (FM/IACR)Faculty of Mechatronics (FM) Monika Różańska-Walczuk (FM/IACR) Monika Różańska-Walczuk,, The Institute of Automatic Control and Robotics (FM/IACR)Faculty of Mechatronics (FM)
Keywords in Polish
Robotino, Robotino View, Robotino SIM Festo, robotyka mobilna, programowanie robotów, sensory, holonomiczność, koła omnikierunkowe, ćwiczenia laboratoryjne, śledzenie ściany, śledzenie linii, pokonywanie labiryntu
Keywords in English
Robotino, Robotino View, Robotino SIM, Festo, mobile robotics, programming robots, sensors, holonomy, omnidirectional wheels, laboratory exercises, wall follower, line follower, labyrinth
Abstract in Polish
Przedmiotem pracy jest przedstawienie robota badawczo-dydaktycznego Robotino wyprodukowanego przez firmę Festo Didactic GmbH & Co oraz przygotowanie scenariuszy ćwiczeń laboratoryjnych dla studentów Wydziału Mechatroniki Politechniki Warszawskiej z zakresu robotyki mobilnej przy użyciu tegoż robota. Robotino jest typowym robotem szkoleniowym, wyposażonym w zestaw sensorów gwarantujących autonomiczność, układ jezdny zapewniający holonomiczność (trzy sterowane niezależnie koła omnikierunkowe), a także posiada szerokie możliwości programowania w różnych językach. W pracy wykorzystano dedykowane środowisko programowania Robotino View w celu przygotowania programów dla robota oraz narzędzie Robotino SIM do testowania ich w symulowanym środowisku. Zrealizowane zostały trzy scenariusze ćwiczeniowe: wall follower, line follower oraz labirynt. Zakładają one, iż działanie robota będzie miało charakter behawioralny. W ramach każdego scenariusza przygotowano: treść zadania programistycznego, środowisko do jego realizacji oraz modelowy przykład rozwiązania. Wszystkie rozwiązania zostały przetestowane na fizycznym robocie w warunkach laboratoryjnych. Ćwiczenie wall follower polega na zaprogramowaniu robota tak, aby z wykorzystaniem sensorów odległości podążał wzdłuż ściany, utrzymując od niej określoną odległość. W ćwiczeniu line follower należy stworzyć program, który na podstawie obrazu z kamery, będzie sterował robotem tak, aby ten poruszał się wzdłuż ścieżki wytyczonej przez taśmę. Należy przygotować rozróżnienie trzech różnych kolorów taśm. Ćwiczenie labirynt polega na przygotowaniu programu do znajdowania wyjścia z labiryntu przez Robotino. Dodatkowo przyjęto, że robot ma pokonać labirynt bez zmiany orientacji. Na bazie przygotowanych scenariuszy ćwiczeń można łatwo tworzyć nowe, dotyczące podobnych zagadnień. Istnieje również możliwość zainstalowania odpowiedniego interfejsu programowania aplikacji w celu uruchamiania na robocie programów napisanych w innych językach oraz wykorzystywania przy programowaniu takich narzędzi jak Robot Operating System czy Smartsoft. Istnieje możliwość rozwoju stanowiska do pracy z Robotino tak, aby sterować nim zdalnie, łącząc się z komputerem laboratoryjnym przez Internet z wykorzystaniem usługi VNC lub „zdalny pulpit” i podłączając Robotino do tej samej sieci.
File
  • File: 1
    AiR_1st_278319.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 34016

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTf68f0c99406d4dbda1ba054b3bd8b3e2/
URN
urn:pw-repo:WUTf68f0c99406d4dbda1ba054b3bd8b3e2

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page