Beş eksenli bir robot kolunun simülasyonu ve kontrolü
Simulation and control of a robot arm with five axes
- Tez No: 201116
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜZEYYEN SARITAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Bu çalısmada, bes eksenli bir robot kolunun ters kinematik hesaplamaları ve yörünge planlaması yapılmıs, robotun hareketi esnasında önüne çıkabilecek engeli tanımlayacak bir sistem gelistirilmis ve robot kolunun hareketi bilgisayar ortamında simüle edilmistir. Robot kolunun ters kinematik problemi, Paden-Kahan alt problemleri olarak bilinen alt problemlere indirgenerek çözülmüstür. Daha sonra ters kinematik probleminde, robot kolunun uç noktasının gitmesi istenen noktanın x, y, z koordinatları ve baslangıç pozisyonuna göre açısı () girdi olarak verilerek 1, 2, 3, 4 eklem açıları hesaplanmıstır. Robot kolunun islevini yerine getirirken titresimsiz ve düzgün hareket etmesi için yörünge planlaması yapılmıstır. Yörünge planlaması yapılırken; pozisyonda, hızda ve ivmede süreklilik saglamak için, besinci dereceden polinomlar kullanılmıstır. Robot kolunun yolu üzerinde bir engel olup olmadıgını algılayabilmesi için kamera ve bilgisayar programından olusan bir sistem gelistirilmistir. Sistemde kamera, robot kolunu görecek sekilde yerlestirilmis ve çekilen görüntüler bilgisayara aktarılmıstır. Görüntü isleme teknigi ve nesne tanımlama algoritması kullanılarak elde edilen görüntülerden, engel tanımlanmıstır. Nesne tanımlama algoritmasında temel olarak katlama teknigi kullanılmıstır. Engel ii tanımlandıktan sonra yine görüntü üzerinde seçilen referans noktalar kullanılarak piksel-mesafe bagıntısı çıkarılmıs ve görüntüdeki nesnenin robot koluna göre konumu hesaplanmıstır. Görüntüde tanımlanan nesne, robot kolunun yolu üzerinde ise robot kolunun nesneye çarpmasını engellemek için bir ara nokta hesaplanmıstır. Bu sekilde robot kolunun nesneye çarpmadan hareketini tamamlaması saglanmıstır. Kullanıcı isterse görüntüdeki nesneyi hedef olarak da tanımlayabilmektedir. Nesne tanımlandıktan ve robot kolunun eklem açıları hesaplandıktan sonra, robot kolunun hareketi bilgisayarda 3 boyutlu olarak simüle edilmistir. Simülasyon sonunda robot kolu eklemlerinin açı-zaman, hız-zaman ve ivmezaman grafikleri çizdirilmistir. Robotun ters kinematik hesaplamaları, yörünge planlaması, piksel-mesafe hesaplaması ve üç boyutlu simülasyonu ?Delphi 7? programlama dili kullanılarak gerçeklestirilmistir. Görüntü isleme ve nesne tanımlama islemleri ?MATLAB R2006a? kullanılarak gerçeklestirilmis ve elde edilen sonuçlar ?Delphi 7?de yazılan programa aktarılmıstır.
Özet (Çeviri)
In this study, the inverse kinematics calculations and trajectory planning of a robot arm with five axes has been done, a system that would define any obstacle/target could be appeared on the way of robot arm during its motion has been developed and the motion of robot arm has been simulated using computer. The inverse kinematics problem of robot arm has been solved by dividing it into sub problems which were known as Paden-Kahan sub problems. After that, in the inverse kinematics problem, Cartesian coordinates of the goal point (x, y, z) and the angle of the end effecter () with respect to the initial position were entered as an input and the joint angles (1, 2, 3, 4) were calculated. The trajectory was planned in such a way that the robot achieves a smooth motion while performing the task. While planning trajectory, fifth order polynomials have been used for obtaining continuity in the position, velocity and acceleration. A system consists of a camera and software was developed for perceiving if any obstacle/target was on the way of robot arm. The camera has been located on the system to see the robot arm and the images taken by the camera were transferred to the computer. Using image process technique and object ii recognizing algorithm, the obstacle was defined from the images taken. Convolution technique was basically used in the object recognizing algorithm. After the obstacle recognized, the relation between pixel and distance was obtained using the selected reference points in the image and the location of the object which respect to the robot arm was calculated. If the object recognized in the image is on the trajectory of the robot arm, an interval point was calculated for robot arm to escape from the obstacle or to reach the target. The motion of the robot arm was simulated in 3-dimension in computer after the object recognized and the joint angles of the robot arm was calculated. At the end of the simulation, time dependence of angle, velocity and acceleration graphs of joints of the robot arm have been drawn. The inverse kinematics calculations, trajectory planning and relation between pixel and distance and 3- dimensional simulation were realized using ?Delphi 7? programming language. Image processing and object recognizing were realized using ?MATLAB R2006a? and the results of calculations were transferred to the program written in ?Delphi 7?.
Benzer Tezler
- Beş eksenli bir robot kolunun ters kinematik hesaplamalarının ve yörünge planlamasının yapılması
The Inverse kinematics calculations and trajectory planning of a robot arm with five axes
TUĞBA SELCEN TONBUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MÜZEYYEN SARITAŞ
- Beş eksenli bir robot kolu gerçeklemesi ve Labview ortamında görüntü işleme temelli konrolü
Realization of a five axis robot arm and image processing based control of robot arm on Labview
SELİM KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mekatronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BARIŞ BORU
- Bir robot kolunun görmeye dayalı kontrolü
The vision?based control of a robot arm
EMREGÜL ERŞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMarmara ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HASAN HÜSEYİN ÇELİK
YRD. DOÇ. DR. VEDAT TOPUZ
- EMG sensör kontrollü beş eksenli robotik kol ve robotik el tasarımı ve gerçeklenmesi
EMG sensor controlled five axis robotic arm and robotic hand design and implementation
SALİH OBUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mekatronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞENGÜL DOĞAN
DR. TÜRKER TUNCER
- Mikroişlemci denetimli beş serbestlik derecesine sahip robot ile yüzey ölçümü
Surface meassurement with microprocessor controlled robot with five degrees of freedom
KÜBRA AYAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERAP KARAGÖL