งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

Peerapong Thonnagith Department of Computer Engineering Chulalongkorn University การผสมผลานสนามแรงที่โปรแกรม ได้ เพื่อการจัดเรียงวัตถุบนระนาบ 2 มิติ ที่เร็วขึ้น.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "Peerapong Thonnagith Department of Computer Engineering Chulalongkorn University การผสมผลานสนามแรงที่โปรแกรม ได้ เพื่อการจัดเรียงวัตถุบนระนาบ 2 มิติ ที่เร็วขึ้น."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 Peerapong Thonnagith Department of Computer Engineering Chulalongkorn University การผสมผลานสนามแรงที่โปรแกรม ได้ เพื่อการจัดเรียงวัตถุบนระนาบ 2 มิติ ที่เร็วขึ้น Combination of Programmable Force Fields for Faster Part Manipulation in 2D Plane

2 Introduction Introduction Automated Assembly Problem Parts Manipulation Machine Specific Problems : position, orient, sort, and separate parts, etc.

3 Programmable Force Field –Field realized on a plane –Force and torque exerted on the contact surface of the part [ Picture by Bohringer and Donald] Introduction Introduction (cont.)

4

5 Some Implementation MEMS: B ö hringer, Donald, McDonald Arrays of directed air jets: Berlin et al Arrays of small motors, Messner et al Vibrating plates, Reznik and Canny Elliptic Airflow Field, Luntz et al etc. [Pictures by Bohringer, Donald, Luntz, etc] Introduction Introduction (cont.)

6 How Force-Field works How Force-Field works Force & Torque on Object (from Field) : Force exerted at small area dA r : distance between dA and Center of Mass Y X or

7 Friction Force & Torque Effects “Viscous Friction Model” (use in [Luo & Kavraki 2000]) f d = - (k) (v) k : Viscous friction coefficient v : velocity at any small part of object and v c : velocity at Center of Mass ω : angular velocity over Center of Mass I z : Moment of Inertia  : density per area ratio How Force-Field works How Force-Field works

8 Background Theory Background Theory (cont.) Net Force & Net Torque a คือ ความเร่งของวัตถุ  คือ ความเร่งเชิงมุมของวัตถุ Equilibrium Conditions

9 How Force-Field works How Force-Field works Year No. of Equilibrium(s) Field 1994O(kn 2 ), O(kn)Seq. of sqeeze, etc Elliptic 20001*Unit Radial + Const Linear Radial + Const. (1)(2)(3)

10 Problems Problems All works focus ONLY on no. of equilibriums How about time usage from initial till equilibrium?? Reasons : Complexity of Dynamics Force Field Implementation Problem Force Field Simulation

11 Objective Objective เพื่อศึกษาพฤติกรรมการเคลื่อนที่ของ วัตถุภายใต้สนามแรงรูปแบบต่างๆ ในเชิง ของการเปรียบเทียบเวลาที่ใช้ในการเข้าสู่ สภาวะสมดุลที่มีเสถียรภาพ และใช้ผล การศึกษา ในการออกแบบวิธีการ ผสมผสานสนามแรงรูปแบบใหม่ ที่ทำให้ สามารถจัดเรียงวัตถุเข้าสู่ตำแหน่งและ ทิศทางที่ต้องการได้เร็วขึ้น โดยไม่ต้องใช้ เครื่องมือตรวจจับใดๆ ในระหว่างที่จัดเรียง วัตถุ

12

13 Some well-known fields Some well-known fields 1.Elliptic Field [Kavraki 1997, Bohringer et al. 2000] ,  > 0; And  ≠  “2 possible stable equilibriums”

14 Some well-known fields Some well-known fields 2.Unit Radial & Constant Field [Lamirux & Kavraki 2000, Bohringer et al. 2000] Condition : a = 1 ; 0 < g is a small number, depends on parts “1 stable equilibrium when g is small enough” F(r) = a

15 Some well-known fields Some well-known fields 2.Unit Radial & Constant Field (cont.) Cons. - unpredictable equilibrium (not related to field) - the bigger g is, more equilibriums exist

16 Some well-known fields Some well-known fields 3.Linear Radial & Constant Field [Sudsang & Kavraki 2001,Sudsang 2002] Condition : h, k, c > 0; And d > 0,calculated from part(s) “1 predictable stable equilibrium” F(r) = h + (2k+c)r

17 Some well-known fields Some well-known fields Linear Radial & Constant Field (cont.)

18 Time-Usage among 3 Fields Time-Usage among 3 Fields

19 Comparison of Angular Velocity among 3 Fields The value from “Linear Radial & Const” is MUCH MORE SMALLER than the others (but, not zero..)

20 Time-Usage among 3 Fields Time-Usage among 3 Fields Total Comparison (pros. & cons.) FieldEquilibrium Final Configuration Time Usage Elliptic2PredictableQuite Fast Unit Radial & Const.1 or more*UnpredictableQuite Fast Lin. Radial & Const.1PredictableVery Slow * Based on magnitude of Constant Field

21 Fields Combination Fields Combination Some Properties of Elliptic Field Nearly-Constant Time Behavior : Rotation of Part depends ONLY on its initial rotation angle. The initial position has no relation with it. [LUNTZ05]

22 Fields Combination Fields Combination Some Properties of Elliptic Field Nearly-Constant Time Behavior : Rotation of Part depends ONLY on its initial rotation angle. The initial position has no relation with it. [LUNTZ05]

23 Fields Combination Fields Combination Some Properties of Elliptic Field Nearly-Constant Time Behavior : Rotation of Part depends ONLY on its initial rotation angle. The initial position has no relation with it. [LUNTZ05]

24

25 ขอบเขตของการวิจัย วัตถุในการศึกษาของวิทยานิพนธ์นี้ เป็นวัตถุรูปทรง Polygon แข็งเกร็ง (rigid body) เพียงวัตถุเดียว โดย ที่ความหนาแน่นของวัตถุมีค่าคงที่และกระจายตัว สม่ำเสมอตลอดพื้นที่ของวัตถุนั้น พื้นที่สนามแรงเป็นพื้นราบ ไม่มีขอบเขตจำกัดและไม่ มีสิ่งกีดขวางการเคลื่อนที่ของวัตถุ และดังนั้น การ เคลื่อนที่ของวัตถุในโครงงานนี้ จึงไม่คำนึงถึงการเกิด การชนกัน (collision) ของวัตถุ การศึกษาของวิทยานิพนธ์นี้ จะศึกษาเฉพาะ ผลของ แรงต่อวัตถุในระนาบ 2 มิติ โดยไม่คำนึงถึงแรงใน ทิศทางที่เป็น Orthogonal อื่นๆ ( เช่น แรงโน้มถ่วงใน แนวดิ่ง เป็นต้น ) นอกเหนือจากแรงเนื่องมาจากสนาม แรง และแรงเสียดทานระหว่างผิววัตถุกับพื้นสนาม แรง เท่านั้น การทดสอบผลทั้งหมด จะกระทำโดยทดสอบภายใต้ การจำลองสถานการณ์ด้วยคอมพิวเตอร์ (Computer- based Simulation)

26 ขั้นตอนการดำเนินการ ศึกษาเกี่ยวกับ Programmable Force Field รูปแบบต่างๆ พัฒนาโปรแกรมจำลองสถานการณ์เพื่อใช้ในการ ทดสอบผลของสนามแรงที่มีต่อการจัดเรียงวัตถุ ศึกษาและทดสอบผลของสนามแรงรูปแบบต่างๆ นั้น ที่มีต่อรูปแบบและเวลาที่ใช้ในการจัดเรียงวัตถุให้เข้า สู่ภาวะสมดุลอย่างมีเสถียรภาพ โดยใช้โปรแกรม จำลองสถานการณ์ที่พัฒนาขึ้น คิดและออกแบบการผสมผสานของสนามแรง รูปแบบใหม่ เพื่อให้วัตถุเข้าสู่สภาวะสมดุลอย่างมี เสถียรภาพ ณ ตำแหน่งและทิศทางที่ต้องการใน เวลาที่ดีกว่าเดิม โดยใช้ประโยชน์จากจุดเด่นของ สนามแรงที่ได้ศึกษามาแล้ว

27 ขั้นตอนการดำเนินการ พิสูจน์ว่าการผสมผสานสนามแรงที่ออกแบบขึ้นนั้น สามารถให้ผลตามที่ต้องการได้จริง พร้อมทั้งหา วิธีการกำหนดค่าต่างๆ ของสนามแรงในการใช้งาน ทดสอบผลของการผสมผสานสนามแรงที่ออกแบบ ต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุต่างๆ โดยใช้โปรแกรม จำลองสถานการณ์ เปรียบเทียบผลที่ได้กับสนาม แรงรูปแบบอื่นๆ ที่เคยทดสอบมาแล้ว สรุปผลการศึกษาค้นคว้าและพิสูจน์

28 ขั้นตอนการดำเนินการ

29 Expected Outcome สามารถออกแบบออกแบบวิธีการ ผสมผสานสนามแรงที่โปรแกรมได้รูปแบบ ใหม่ ที่สามารถจัดเรียงวัตถุบนระนาบ 2 มิติ ให้เข้าสู่ตำแหน่งและทิศทางที่ต้องการ รูปแบบเดียวได้ และใช้เวลาในการจัดเรียง น้อยกว่าสนามแรงที่มีอยู่ในปัจจุบัน โดยไม่ ต้องใช้เครื่องมือตรวจจับใดๆ ระหว่างที่ จัดเรียงวัตถุ

30

31 Our work : Fields Combination Our work : Fields Combination Field Combination Algorithm Ellipti c 1 Radial + Constan t Ellipti c 2 0t1t1 t 1 + t 2 Time

32 Our work : Fields Combination Our work : Fields Combination Field Combination Algorithm Ellipti c 1 Ellipti c 2 Radial + Constan t 0t1t1 t 1 + t 2 Time No Feedback Control, just use guaranteed Time !!


ดาวน์โหลด ppt Peerapong Thonnagith Department of Computer Engineering Chulalongkorn University การผสมผลานสนามแรงที่โปรแกรม ได้ เพื่อการจัดเรียงวัตถุบนระนาบ 2 มิติ ที่เร็วขึ้น.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google