Tinkerkit Braccio y uso del framework ROS para el aprendizaje y desarrollo de robots manipuladores

Abstract

ROS se está convirtiendo, sin duda alguna, en un estándar de facto en el campo de la robótica. De forma paralela, la placa Arduino sigue siendo fuente de inspiración para los distintos proyectos de investigadores, estudiantes y makers. Resulta conveniente, por lo tanto, realizar un estudio sobre dicha plataforma de software y el hardware que nos proporciona Arduino junto con el robot manipulador de Tinkerkit Braccio. Para ello, el proyecto plantea algunos aspectos fundamentales. Inicialmente se presenta el diseño propuesto a nivel de hardware/software, y se hace una introducción del ecosistema ROS. Luego se explica detalladamente toda la teoría cinemática necesaria para entender un trabajo de este tipo. Seguidamente se continúa profundizando en la cinemática (directa e inversa), pero esta vez a nivel más práctico, con ayuda de algunas herramientas y librerías de ROS como RViz y MoveIt! El hilo conductor entre los distintos capítulos será el elemento visual, haciendo lo más agradable e intuitivo posible, el recorrido conceptual del lector a lo largo del TFG. Finalmente se hará una prueba de funcionamiento y algunos movimientos básicos con el robot.

ROS s'està convertint, sens dubte, en un estàndard de facto en el camp de la robòtica. De forma paral·lela, la placa Arduino segueix sent font d'inspiració per als diferents projectes d'investigadors, estudiants i makers. Resulta convenient, per tant, realitzar un estudi sobre aquesta plataforma de programari i el maquinari que ens proporciona Arduino juntament amb el robot manipulador d'Tinkerkit Braccio. Per a això, el projecte planteja alguns aspectes fonamentals. inicialment es presenta el disseny proposat a nivell de maquinari / programari, i es fa una introducció de l'ecosistema ROS. Després s'explica detalladament tota la teoria cinemàtica necessària per entendre un treball d'aquest tipus. Seguidament es continua aprofundint en la cinemàtica (directa i inversa), però aquesta vegada a nivell més pràctic, amb ajuda d'algunes eines i llibreries de ROS com RVIZ i MOVEit! El fil conductor entre els diferents capítols serà l'element visual, fent el més agradable i intuïtiu possible, el recorregut conceptual de l'lector al llarg de l'TFG. Finalment es farà una prova de funcionament i alguns moviments bàsics amb el robot.

ROS is undoubtedly becoming a de facto standard in robotics. In parallel, the Arduino board continues to be a source of inspiration for the different projects of researchers, students and makers. Therefore, it is convenient to carry out a study on this software platform and the hardware provided by Arduino together with the Tinkerkit Braccio manipulator robot. For this, the project raises some fundamental aspects. Initially, the proposed design at the hardware / software level is presented, and an introduction of the ROS ecosystem is made. Then, all the kinematic theory necessary to understand a work of this type is explained in detail. Then we continue to delve into kinematics (direct and inverse), but this time at a more practical level, with the help of some ROS tools and libraries such as RViz and MoveIt! The common thread between the different chapters will be the visual element, making the reader's conceptual journey throughout the Bachelor Thesis as pleasant and intuitive as possible. Finally, there will be a test run and some basic movements with the robot.