Control of stabilizer legs for Locobot platform & LocoArm concept

The aim of this thesis is to develop balancing legs for an unstabilized mobile robotic platform and to design and improve the robotic arm and the storage systems connected to the platform. Mobility is one of the crucial factors in today’s production tools, so for industrial robots. However, for mobile tools, being fast and compact are also essential criteria that create balancing issue for the mobile platforms that robots are connected to. The stabilizer leg system is developed to eliminate this problem. For this purpose, in parallel with the leg system, the efficient and flexible robotic arm and storage design with their connections are also proposed. The results obtained in this thesis have contributed to the European project “LoCoBot” (Low Cost Robot Co-Workers) which is aimed at designing autonomous mobile platform to create mobile robotic arms in manufacturing industry. The main purpose of the LoCoBot project is to help and contribute to the workers in the assembly line of the automotive industry. The first part of the thesis presents briefly the stabilizer legs, background of the Locobot, the concept of LocoArm and the patent of the system. The second part describes the mechanical, electrical and control design of the stabilizer legs respectively. The third part proposes the Locoarm concept which introduces a separate mobile platform with a robotic arm and a storage box guided by Locobot. This thesis is made simultaneously in close collaboration with the thesis entitled as "Design of Stabilizer Legs for Locobot Platform" of my colleagues Engin Eryuruk and Keremcan Baser. In every stage of the progress they have contribution as much as mine.

L'obiettivo di questa tesi è quello di presentare un sistema di auto-bilanciamento, basato su gambe robotiche, di una piattaforma mobile realizzata per impieghi nell’industria automobilistica. Durante il periodo della tesi ci siamo inoltre concentrati sulla progettazione di un concept per un braccio robotico e un sistema di storage, entrambi collegati alla piattaforma. Oggi la mobilità è uno dei fattori cruciali nelle macchine di produzione ed un analoga considerazione è valida anche per i robot industriali. Tuttavia la compattezza e la velocità sono due fattori sempre più importanti che influenzano in maniera considerevole sulla distribuzione dei pesi nelle piattaforme robotiche, creando un problema di bilanciamento delle stesse. Il sistema che verrà presentato è stato sviluppato allo scopo di risolvere tale problematica. Oltre al sopracitato sistema verranno proposti e descritti anche un efficiente braccio robotico e un sistema di storage, nonché i meccanismi ideati per realizzare la connessione di quest’ultimi con la piattaforma. I risultati ottenuti in questa tesi sono parte integrante del progetto europeo "LoCoBot" (Robot Low Cost Co-Lavoratori), che prevede lo sviluppo di una piattaforma robotica, abbinata ad un braccio meccanico, capace di muoversi autonomamente all’interno di un' industria manifatturiera. Lo scopo del progetto è quello di realizzare un robot che possa facilitare il lavoro degli operatori lungo una catena di montaggio. Nella prima parte della tesi vengono presentate brevemente le gambe robotiche (sistema di bilanciamento), il Locobot in generale ed il concetto di LocoArm. La seconda parte è incentrata sul sistema di auto-bilanciamento realizzato, e vengono inoltre descritti la progettazione meccanica, elettrica ed gli algoritmi di controllo delle gambe robotiche. La terza parte propone il concetto di Locoarm in cui vengono presentate una piattaforma separata con un braccio robotico e un sistema di storage guidato da Locobot.