Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/10773/14545
Title: | Haptic interface for the tele-operation of a humanoid robot |
Other Titles: | Interface háptica para a teleoperação de um robô humanóide |
Author: | Serra, Filipe Daniel Lopes |
Advisor: | Silva, Filipe Miguel Teixeira Pereira da Santos, Vítor Manuel Ferreira dos |
Keywords: | Engenharia electrónica Androides Percepção táctil Sensores Dispositivos hápticos |
Defense Date: | 2014 |
Publisher: | Universidade de Aveiro |
Abstract: | Robot learning from demonstration is a powerful approach which allows
the robot to acquire training examples from human demonstrations.
These demonstration examples can be obtained in di erent ways, such
as recording state-action pairs whilst the robot is tele-operated by a human
supervisor or recording the data as the robot observes the human
teacher executing the desired behaviour. The tele-operation approach
provides the most direct method for information transfer, but what is
missing is an active and bidirectional interface in which both actors,
the human teacher and the learner robot, can interact in order to improve
the overall system's performance during the execution of a given
task. The goal of this dissertation is the development of a haptic interface
for the tele-operation of the lower limbs of a real humanoid
robot during postural balance tasks. At the core of this co-adaptive
design is the use of a Phantom Omni haptic device that provides the
human teacher with information about the robot's state (e.g., robot's
balance), its physical capabilities and/or limitations. This information
from the environment is translated in force feedback to allow the user to
guide and correct the executed behaviour. At the end of the demonstration
phase, data logging of all the sensory information available
(e.g, joint positions/velocities, ground reaction forces, inertial data)
and the control commands supplied by the human operator are carried
out by a suitable software architecture based on ROS (Robot Operating
System). These recorded datasets may be useful in future works
for implementing a learning algorithm, enabling the robot to reproduce
the task without assistance. A aprendizagem por demonstração aplicada a um robô e uma abordagem poderosa em que um robô adquire exemplos de demonstrações humanas. Estes exemplos podem ser obtidos das mais variadas formas, tais como a gravação do estado e dos comandos enviados para o robô enquanto o mesmo e teleoperado por um operador humano ou guardar os dados enquanto um robô observa um humano executando um determinado comportamento. A teleoperação e o método mais directo de transferência de informação. No entanto, continua a faltar uma interface activa e bidireccional em que o robô e o operador possam interagir para melhorar o desempenho de uma determinada tarefa. O objectivo desta dissertação e desenvolver uma interface háptica para a teleoperação dos membros inferiores de um robô humano de real em tarefas de equilíbrio postural. No centro desta interface encontra-se o uso de um joystick háptico Phantom Omni que fornece ao operador humano informação sobre o estado em que se encontra o robô, as suas capacidades f sicas e/ou limitações. Esta informação e transformada em realimentação de for cas e ir a assim ajudar o operador a guiar o robô correctamente na execução de um determinado comportamento. No m da fase de demonstração procede-se ao registo de toda a informação sensorial disponível (e.g., posições/velocidades angulares, for cas de reacção no solo, dados inercias) e dos comandos numa arquitectura de software baseada em ROS (Robot Operating System). Este conjunto de dados pode vir a ter um papel importante na implementação de algoritmos de aprendizagem, permitindo ao robô reproduzir uma determinada tarefa sem ajuda externa. |
Description: | Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações |
URI: | http://hdl.handle.net/10773/14545 |
Appears in Collections: | UA - Dissertações de mestrado DETI - Dissertações de mestrado |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
Interface háptica para a teleoperação de um robô humanoide.pdf | 7.78 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.