Interaction with real environments : an Approach Based on Haptic Systems

Abstract

Pretende-se com este trabalho demonstrar que o processo de interacção e programação de um robô industrial não se restringe somente à elaboração de um programa abstracto que define o modus operandi do robô. De facto, programar um robô é ainda um processo moroso e que requer conhecimentos técnicos. Assim, cada vez mais se tem procurado encontrar formas “diferentes” de interagir com robôs, mas com um objectivo bem definido: tornar a interface homem – robô mais intuitiva. Uma área que tem sido amplamente estudada ao longo dos anos prende-se com a capacidade de um utilizador receber feedback de força de um robô virtual ou real, ao mesmo tempo que este executa uma determinada tarefa. Vulgarmente esta interacção homem – máquina é feita através dos denominados dispositivos haptics. Estes dispositivos apresentavam como grande desvantagem o seu elevado custo, no entanto em 2008 foi lançado no mercado um dispositivo haptics concebido para a indústria dos videojogos: o Novint Falcon. Este apresenta um preço cerca de 100 vezes inferior relativamente aos seus congéneres até à data existentes. No âmbito desta tese é desenvolvido e implementado um sistema de controlo que gere todo um sistema robótico composto por um dispositivo haptics, um robô industrial e um sensor de força. Desse modo, um qualquer utilizador é capaz de controlar um robô e ao mesmo tempo receber feedback das forças que estão a ser exercidas no end-effector do robô. O sistema foi validado através de vários testes experimentais envolvendo contacto entre o robô e diversos objectos constituídos por materiais das mais diversas características físicas.