Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Get a Grip: Dynamic force adjustment in robotic gripper
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
2019 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Get a Grip : Dynamisk kraftsanpassning i robotklo (English)
Abstract [en]

Autonomous mobile robots are on the rise and are to be expected on the market in about 5-10 years. Several challenges need to be solved for this to happen, and the most crucial ones are to develop versatile and safe robots.

The Get a Grip robot is a dynamic force adjustment gripper using inputs from two different sensory systems. The construction of the robot consists of two parallel gripper plates moved by a rack and pinion gear attached to a direct current (DC) motor. Embedded into one of the plates is a Force Sensitive Resistor (FSR) for input of the gripper’s exerted force. Mounted to the other plate is a self constructed Slip sensor used for measuring the occurrence of slip and slip rate. A surrounding crane for mounting of the gripper and lifting was also constructed.

The idea of this bachelor’s thesis project is to enable lifting of objects with unknown weight without the gripper exerting more force than necessary. This is something that will be useful in both industrial applications and in household robots in the future.

In order to realize the concept two different methods for calculating the gripper’s applied force were tested, one using motor current and the other using a FSR sensor. Through testing it was concluded that the FSR sensor was the method giving better accuracy and consistency.

Proportional–Integral–Derivative (PID) controllers were then tested for both setting force references for the gripper using the Slip sensor as input, and controlling the exerted force in the gripper using the FSR as input. The results led to two PID controllers thought to be sufficient as starting points for further testing of the complete system.

Abstract [sv]

Mobila autonoma robotar förväntas vara på marknaden inom de närmaste 5-10 åren. För att det här ska ske är det många utmaningar som behöver lösas och de mest kritiska är att utveckla mångsidiga och säkra robotar.

Get a Grip-roboten är en dynamisk kraftanpassande robotklo som tar insignaler från två olika sensorsystem. Konstruktionen består av två parallella plattor som förflyttas av kuggstänger och kugghjul drivna av en DC motor. Inbyggt i en av kloplattorna finns en tryckkänslig kraftsensor (FSR) monterad för att registrera kraften som klon genererar. På den andra kloplattan sitter en egenkonstruerad glidsensor som registrerar om glidning sker och själva glidhastighet. En kran för att montera klon och lyfta den konstruerades även.

Idén bakom detta kandidatexamens projektet är att klon ska kunna lyfta ett objekt med okänd vikt utan att använda mer kraft än nödvändigt. Det är något som kommer vara användbart både vid industriella tillämpningar och hos husållsrobotar i framtiden.

För att realisera konceptet testades två olika metoder för att estimera kraften klon genererar, den första genom motorströmmen och den andra genom en FSR sensor. Tester genomfördes för båda metoderna och slutsatsen blev att FSR sensorn gav bäst noggrannhet och var mest konsekvent. PID-regulatorn, för bestämning av kraftreferens, med insignal från glidsensorn och PID-regulatorn, för genererad klokraft, med insignal från FSR:n testades separat. Resultatet blev två PID-regulatorer som ansågs tillräckliga för fortsätta tester med båda regulatorerna tillsammans.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 67
Series
TRITA-ITM-EX ; 2019:21
Keywords [en]
Mechatronics, Robot Gripper, Force Control, Slip sensor, PID controller
Keywords [sv]
Mechatronik, Robotklo, Kraftreglering, Glidsensor, PIDregulator
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-264515OAI: oai:DiVA.org:kth-264515DiVA, id: diva2:1373917
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-11-28 Created: 2019-11-28 Last updated: 2019-11-28Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3645 kB)3 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3645 kBChecksum SHA-512
341e6b0237a11c120cb6600affa7d4f2c9c04cade4953f06eeecec319975f956b23ecb210097beb0c249952c5f0c70f211da987eeade81bcae4b8c8da851d1e7
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Industrial Engineering and Management (ITM)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 3 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 4 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf