Návrh a simulace robota pro kreslení na stěnu

Abstract

Diplomová práce se zabývá návrhem a simulací lankového robotu určeného pro kreslení a mazání na vertikální stěně, včetně návrhu řídicí aplikace pro ovládání dle digitálních předloh. V úvodní části byla provedena rešerše existujících řešení a analýza principu Polargraphu. Na základě stanovených cílů, servisního scénáře a požadavkového listu byly navrženy varianty řešení lokomočního ústrojí a pomocí vícekriteriální analýzy byla vybrána optimální koncepce. Práce se dále věnuje detailnímu konstrukčnímu návrhu mechanických subsystémů robotu. Současně byly vybrány klíčové hardwarové komponenty. Součástí práce je také návrh řídící webové aplikace v prostředí Blazor. Funkčnost navrženého systému, včetně řízení pomocí aplikace, byla ověřena simulací v prostředí CoppeliaSim. Analýza simulace potvrdila základní koncept, avšak identifikovala i potenciální problémy se stabilitou a nakláněním robotu. V závěru práce je uveden návrh postupu pro fyzickou realizaci robotu. Hlavními výstupy práce jsou rešerše, popis a CAD model navrženého robotu, řídící aplikace a simulační scéna.

The master thesis deals with the design and simulation of a cable-driven robot intended for drawing and erasing on a vertical wall, including the design of a control application for operation based on digital templates. The initial part provides research on existing solutions and an analysis of the Polargraph robot principle. Based on the defined goals, service scenario, and requirements list, variants for the locomotion system design were proposed, and the optimal concept was selected using multi-criteria analysis. The work further addresses the detailed structural design of the robot's mechanical subsystems. Concurrently, key hardware components were selected. Part of the work also includes the design of a web-based control application in the Blazor environment. The functionality of the designed system, including control via the application, was verified by simulation in the CoppeliaSim environment. The simulation analysis confirmed the basic concept but also identified potential problems with the robot's stability and tilting. The conclusion of the thesis presents a proposed procedure for the physical implementation of the robot. The main outputs of the thesis are the research results, a description and CAD model of the designed robot, the control application, and the simulation scene.