Abstract | Ovaj završni rad se bavi sa edukacijskim robotskim rukama, odnosno robotskim rukama koje su predviđene za amatersku upotrebu i edukaciju. Ovakve robotske ruke su idealne za uvođenje studenata ili učenika srednjih strukovnih škola u svijet robotike u svojem osnovnom obliku. U nastavku će se edukacijska robotska ruka smatrati robotskom rukom. Rad započinje s osnovnom motivacijom za izradu i cilj. Nakon uvoda u radu je istraženo tržište već dostupnih robotskih ruku, koje su zatim i uspoređene po svojim specifikacijama, stupnjevima slobode gibanja, cijeni itd. Nadalje, predloženo je vlastito rješenje robotske ruke s četiri stupnja slobode gibanja i mogućnosti hvatanja predmeta, koje je podijeljeno u nekoliko glavnih kategorija. Prvo je opisana osnovna zamisao i struktura robota koja će biti napravljena. Pomoću zadane strukture su odabrani potrebni servo motori, koji će zadovoljiti svojom preciznosti i snagom (momentom). Nakon odabira motora, odabrano je i potrebno napajanje koje će zadovoljiti potrebnu dobavu energije sustavu. Zatim detaljno je objašnjeno povezivanje i postavljanje parametara motora, koji su kasnije neophodni za ispravan rad robotske ruke. Nadalje, rad prolazi kroz kinematsku strukturu robota koja je opisana pomoću Denavit-Hartenberg-ove metode za određivanje direktne i inverzne kinematike. Nakon odrađene kinematike slijedi opis izrade konstrukcije robotske ruke i hvataljke. Za kraj je pokazano i objašnjeno korisničko sučelje (GUI) kao i programski dio robota odrađen pomoću MATLAB-a i App Designer-a. |
Abstract (english) | This thesis deals with educational robotic arms, specifically robotic arms designed for amateur
use and education. These robotic arms are ideal for introducing students or high school students
to the world of robotics in its basic form. From this point forward, the educational robotic arm
will be referred to as the robotic arm. The work begins with the basic motivation for its creation
and purpose. Following the introduction, the thesis explores the market for existing robotic
arms, comparing them based on their specifications, degrees of freedom, cost, and other factors.
Furthermore, a custom solution for a robotic arm with 4 degrees of freedom and gripping
capability is proposed, divided into several main categories. First, the basic concept and
structure of the robot to be created are described. Based on the defined structure, the necessary
servo motors are selected to meet the required precision and power (torque). After selecting the
motors, the necessary power supply to meet the energy needs of the system is chosen. Then, the
connection and parameter settings of the motors, which are essential for the proper functioning
of the robotic arm, are explained in detail. Additionally, the thesis goes into the kinematic
structure of the robot, described using the Denavit-Hartenberg method for determining direct
and inverse kinematics. Following the kinematics, the construction of the robotic arm and
gripper is described. Finally, the user interface (GUI) and the software part of the robot,
developed using MATLAB App Designer, are demonstrated and explained. |