Universal command generator for robotics and CNC machinery
Robotik uygulamalar ve CNC takım tezgahları için evrensel komut üreteci
- Tez No: 238256
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. A. BUĞRA KOKU, YRD. DOÇ. DR. MELİK DÖLEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 188
Özet
Bu çalışmada, çeşitli robotik uygulamalar ve CNC Takım tezgahları için evrensel bir komut üreteci tasarımı yapılmıştır. Daha sonra bu komutların en verimli şekilde ifade edilmesi için çeşitli kodlama metodları kullanılmıştır. Bu yordamın kabiliyetleri, öncelikle uç işlemci için verilmiş NC kodunu okuyarak, doğrusal ve dairesel enterpolasyon kullanarak verilmiş örnekleme zamanına bağlı uç işlemci konum komutlarının üretilmesidir. Ardından yinelemeli nümerik metodu ile verilmiş bir konumlama hata toleransı kullanarak ters kinematik çözümü yapılarak eklem konumlarının ve bu eklemlerin hata bantlarının oluşturulmasıdır. Son olarak komut kodlayıcısı aracılığı ile bu konumların hesaplanmış hata bandı içinde kalacak şekilde kodlanığ en uygun şekilde depolanmasıdır. Bu çalışmada göz önüne alınan metotlar, yüksek dereceden sonlu farkların hesaplanması, ve bu farkların Huffman ve Aritmetik kodlama yordamları ile sıkıştırılığ hatasız bir şekilde saklanması, Chebyshev, Legendre ve Bernstein Polinomları kullanarak verinin polinomlara uyarlanması ve son olarak Fourier ve Dalgacık dönüşümleri ile frekans-zaman tanım kümesinde tanımlanmasıdır. Geliştirilen yordam, kodlama metotlarının verimliliğini (yaklaştırma hatası, depolamak için gerekli yer miktarı ve kullanılan komut miktarı cinsinden) karşılaştırmak için, Puma 560 ve Stanford Manipulatörleri kullanılarak, belirlenen yörünge üzerinde uygulanmıştır. Sonuçlar göz önünde bulundurulduğu zaman, en az miktarda komut üreterek, en düşük saklama alanına ihtiyaç duyması ve istenen hata miktarlarının altında bir yaklaşım sağladığından dolayı, Chebyshev polinomları en uygun metot olarak belirlenmiştir. Yordam tasarımında, gelişmiş ve çok yönlü uygulama alanlarından dolayı MATLAB programı kullanılmıştır. Bu çalışma ile çeşitli robotik uygulamalar ve CNC Takım tezgahları için kodlayıcı/çözümleyici standardı oluşturarak, ileri düzeyde komut üretim yordamlarının oluşturulmasının temelleri atılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study a universal command generator has been designed for robotics and CNC machinery. Encoding techniques has been utilized in order to represent the commands and their efficiencies have been discussed. The developed algorithm generates the trajectory of the end-effector with linear and circular interpolation in an offline fashion, the corresponding joint states and their error envelopes are computed with the utilization of a numerical inverse kinematic solver with a predefined precision. Finally, the command encoder employs the resulting data and produces the representation of positions in joint space with using proposed encoding techniques depending on the error tolerance for each joint. The encoding methods considered in this thesis are: Lossless data compression via higher order finite difference, Huffman Coding and Arithmetic Coding techniques, Polynomial Fitting methods with Chebyshev, Legendre and Bernstein Polynomials and finally Fourier and Wavelet Transformations. The algorithm is simulated for Puma 560 and Stanford Manipulators for a trajectory in order to evaluate the performances of the above mentioned techniques (i.e. approximation error, memory requirement, number of commands generated). According to the case studies, Chebyshev Polynomials has been determined to be the most suitable technique for command generation. Proposed methods have been implemented in MATLAB environment due to its versatile toolboxes. With this research the way to develop an encoding/decoding standard for an advanced command generator scheme for computer numerically controlled (CNC) machines in the near future has been paved.
Benzer Tezler
- Design of advanced motion command generators utilizing FPGA
FPGA kullanarak ileri hareket komut üreteçleri tasarımı
ULAŞ YAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. AHMET BUĞRA KOKU
YRD. DOÇ. DR. MELİK DÖLEN
- Vi̇sual servo control appli̇cati̇on i̇n a humanoi̇d robot usi̇ng depth-camera i̇nformati̇on
Derinlik kamera bilgisini kullanarak insansı robot'ta görsel servo-kontrol uygulaması
AREZOU RAHİMİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ
YRD. DOÇ. DR. PINAR BOYRAZ
- System-on-chip design with open-source FPGA IP
Açık kaynak gömülü FPGA IP'si ile kırmık üstü sistem tasarımı
YUNUS EMRE ERYILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
DR. HASAN ERDEM YANTIR
- Wavedrive: a pipeline for gesture recognition using hands' orientation and polar coordinates
Wavedrive: ellerin yönünü ve polar koordinatları kullanarak jest tanıma için bir boru hattı
ABDÜLKERİM SİPAHİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Yeni nesil liderlik yaklaşımlarının tasavvuf öğretisiyle mukayesesi
Comparison of new generation leadership approaches with sufi thought
YELİZ MERDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
DinÜsküdar ÜniversitesiTasavvuf Kültürü ve Edebiyatı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REŞAT ÖNGÖREN