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POLITECNICO DI MILANO Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria Informatica

POLITECNICO DI MILANO Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria Informatica. STUDIO E REALIZZAZIONE DI UN BRACCIO ROBOTICO ANTROPOMORFO E SOLUZIONE DELLA CINEMATICA INVERSA MEDIANTE RETE NEURALE Relatore: Prof.ssa Giuseppina GINI Correlatore: Dott. Ing. Michele FOLGHERAITER

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Presentation Transcript

  1. POLITECNICO DI MILANOFacoltà di IngegneriaCorso di Laurea in Ingegneria Informatica STUDIO E REALIZZAZIONE DI UN BRACCIO ROBOTICO ANTROPOMORFO E SOLUZIONE DELLA CINEMATICA INVERSA MEDIANTE RETE NEURALE Relatore: Prof.ssa Giuseppina GINI Correlatore: Dott. Ing. Michele FOLGHERAITER Fortunato MARZAGALLI Claudio Sergio MATTIONI Anno Accademico 2002 – 2003

  2. Gli Obiettivi • Modello • Progettazione • Costruzione • Rete neurale • Progettazione • Training • Applicazione Real time

  3. Gli Obiettivi • Modello • Progettazione • Costruzione • Rete neurale • Progettazione • Training • Applicazione Real time

  4. Progettazione • Antropomorfismo

  5. Progettazione • Antropomorfismo • Numero attuatori

  6. Progettazione • Antropomorfismo • Numero attuatori • Spazio di lavoro

  7. Gli Obiettivi • Modello • Progettazione • Costruzione • Rete neurale • Progettazione • Training • Interfacciamento Real time

  8. Costruzione • Spalla

  9. Costruzione • Spalla • Sistema sensoriale

  10. 3 cm Costruzione • Spalla • Sistema sensoriale • Sistema valvolare

  11. Gli Obiettivi • Modello • Progettazione • Costruzione • Rete neurale • Progettazione • Training • Applicazione Real time

  12. La Progettazione • Velocità di elaborazione • Precisione dei risultati • Adattabilità • Flessibilità

  13. Reti Neurali: perché • Imitano funzionamento cervello biologico • Garantiscono velocità ed adattabilità • Approssimano funzioni matematiche anche complesse

  14. Strumenti Utilizzati • Matlab 6.5 R13 • NNTool • Neural Network functions • Simulink • Neural Network blockset • xPC Target • Hardware e software Airlab

  15. Soluzioni Progettuali • Architettura rete neurale • Feed-forward • 3 strati e 47 neuroni • Soluzione ottimale ottenuta sperimentalmente

  16. Gli Obiettivi • Modello • Progettazione • Costruzione • Rete neurale • Progettazione • Training • Applicazione Real time

  17. Fase Di Training • Generazione dati di training • Campionamento 3D uniforme • Normalizzazione • Addestramento rete neurale • Algoritmo back-propagation • 1000 epoche

  18. Soluzioni Progettuali • Funzione Matlab per cinematica inversa • Input • coordinate x,y,z • rete neurale • Output • lunghezze 7 muscoli

  19. Gli Obiettivi • Modello • Progettazione • Costruzione • Rete neurale • Progettazione • Training • Applicazione Real time

  20. Applicazione Real time • Modello Simulink • Schema a blocchi rete neurale • Interfacciamento • xPC Target • Scheda elettronica • Problemi • Robot non ultimato

  21. Conclusioni • Il Braccio Robotico • La Rete Neurale

  22. Obiettivi raggiunti • Struttura • Spazio di lavoro • Sistema sensoriale • Movimento

  23. Sviluppi Futuri • Cinematica inversa modello • Sistema valvolare • Dati training

  24. Conclusioni • Il Braccio Robotico • La Rete Neurale

  25. Obiettivi raggiunti • Pro • Velocità • Approssimazione • Adattabilità • Contro • Valori di confine • 10 ore per generare dati training • 16 ore per allenare la rete

  26. Sviluppi Futuri • Applicazione real-time • Nuovo training rete neurale • Architettura rete neurale

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