Synkronisering av robotmanipulator og virtuelt kamera

Abstract

Denne masteroppgaven tar utgangspunkt i Statoils robotlab for topside operasjoner som er under utvikling av SINTEF Anvendt Kybernetikk. Robotlaben består av to arbeidsroboter som kan utføre en rekke operasjoner på en ubemannet platform. Det er ønskelig å kunne benytte en av robotene i laben til å styre et autonomt kamera som viser et bilde av operasjonen den andre roboten utfører. Et autonomt kamera er ønskelig fordi det vil lette arbeidsoppgavene til operatøren som styrer arbeidsroboten og det vil kunne gi et bedre bilde enn om kameraet styres manuelt. Masteroppgaven beskriver først hvilke operasjoner som kan utføres i robotlaben, metoder for master/slave synkronisering av robotmanipulatorer og strategi for kamerastyring ut i fra hva som vises i kamerabildet. Deretter beskrives strategier for virtuell kamerastyring i spill og virtuelle filmmiljøer. En simulator for en arbeidsrobot og et virtuelt kamera er laget, og en strategi for autonom styring av et virtuelt kamera er implementert og testet i simulatoren. Et virtuelt kamera er valgt for å gjøre det mulig å teste strategier uten at man trenger å bekymre seg for begrensningene til en robotarm. Dette gjør den initielle utviklingen og implementasjonen enklere. Målet med simulatoren er å teste en av de beskrevne strategiene for styring av et autonomt virtuelt kamera. Implementasjonen ble gjort i C++ og simulatoren ble laget ved hjelp av et simuleringsbibliotek for stive legemer, og et 3D bibliotek for å vise visualisere simuleringen. Resultatene av simuleringen viser at det autonome virtuelle kameraet følger arbeidsroboten og holder arbeidsverktøyet til denne roboten innenfor kamerabildet under operasjonen.