Locomotion and control of a modular snake like robot
Yılan benzeri modüler bir robotun hareket ve kontrolü
- Tez No: 268925
- Danışmanlar: PROF. DR. REŞİT SOYLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 206
Özet
Son yıllarda, çok yönlülük, uyum sağlayabilme, ve uyarlanabilirlik bağlamında üstün hareket yeteneklerinden dolayı yılan benzeri modüler robotlara olan ilgide önemli bir artış vardır. Pasif tekerlekli, düzlemsel, yılan benzeri robotlar ana kategorilerden birini oluşturmakta ve aktif şekilde araştırılmaktadırlar.Bu tür robotların üzerine empoze edilen holonomik olmayan kısıtlar nedeniyle bazı konfigürasyonlar her ne pahasına olursa olsun kaçınılması gereken tekillik durumuna yol açabilmektedirler. Dahası, çok çeşitli yörüngeleri takip edebilmelerini sağlayacak bir hareket paterni üretmek oldukça önemlidir. Tüm bunlar yumuşak geçişli ve enerji etkin bir şekilde başarılmalıdır. Bir çok çalışma tüm bu gereksinimleri sağlamanın zorlu bir problem olduğunu göstermektedir. Rastgele seçilmiş yolları takip edebilmek amacıyla yeni tür bir serpenoid eğri tanımlanmıştır. Geri besleme doğrusallaştırması yöntemiyle bir kontrolcü tasarlanmıştır. Ardından, hareketi değerlendirmek amacıyla, hareketin hem etkinliğini hem de sürdürülebilirliğini göz önüne alan yeni bir performans ölçütü önerilmiştir. Çoklu simulasyonlar koşturularak, önerilen serpenoid eğrisi ve doğrusal kontrolcü için etkin hareketi sağlayacak optimal parametreler belirlenmiştir. Hareket performansı, hareket hızı ve doğrusal kontrolcünün özdeğerleri arasındaki ilişkiler gösterilmiştir. Simulasyon sonuçları, optimal parametrelere sahip önerilen serpenoid eğrisiyle yapılan hareket ile yalın bir şekilde verilen yolu takip eden hareket arasındaki çarpıcı farkları göstermektedir. Elde edilen sonuçlar, bahsedilen gereksinimlerin başarıyla sağlandığını ve önerilen performans ölçütünün geçerliliğini ve tutarlılığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In recent years, there has been a significant increase in the interest for snake like modular robots due to their superior locomotion capabilities in terms of versatility, adaptability and scalability. Passive wheeled planar snake like robots are a major category and they are being actively researched.Due to the nonholonomic constraints imposed on them, certain configurations lead to the singularity which must be avoided at all costs. Furthermore, it is vital to generate a locomotion pattern such that they can track a wide range of trajectories. All of these objectives must be accomplished smoothly and in an energy efficient manner. Studies indicate that meeting all of these requirements is a challenging problem.In this study, a novel form of the serpenoid curve is proposed in order to make the robot track arbitrary paths. A controller has been designed using the feedback linearization method. Afterwards, a new performance measure, considering both the efficiency and sustainability of the locomotion, has been proposed to evaluate the locomotion. Optimal parameters for the proposed serpenoid curve and the linear controller have been determined for efficient locomotion by running series of simulations. Relations between the locomotion performance, locomotion speed and eigenvalues of the linear controller have been demonstrated. Simulation results show striking differences between the locomotion by using the proposed serpenoid curve with optimal parameters and the locomotion by purely tracking a given path. Obtained results also indicate that the aforementioned requirements are met successfully and confirm the validity and consistency of the proposed performance measure.
Benzer Tezler
- Reconfigurable modular snake robot locomotion via learning based hybrid motion control system architecture
Öğrenme temelli melez hareket kontrol sistem mimarisi ile yeniden yapılandırılabilir modüler yılan robot hareket kabiliyeti
İLYAS KOCAER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mekatronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER MORGÜL
- Design, implementation and control of an overground gait and balance trainer with an active pelvis-hip exoskeleton
Aktif pelvis-kalça dış iskeletli zemin üzeri yürüyüş ve denge rehabilitasyon cihazının tasarımı, uygulanması ve kontrolü
HAMMAD MUNAWAR
Doktora
İngilizce
2017
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Modular safety-critical control of legged robots
Bacaklı robotların modüler güvenliği kritik kontrolü
BERK TOSUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiSistem ve Kontrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EVREN SAMUR
- Development of a metamorphic robotic system
Şekil değiştirebilir bir robot sisteminin geliştirilmesi
ALİ EMRE TURGUT
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR ERDEN
- Design and implementation of a lightweight and modular biped robot for human-like locomotion
İnsan benzeri hareket için hafif ve modüler iki bacaklı robot tasarımı ve uygulaması
TOLGA OLCAY
Doktora
İngilizce
2016
Mekatronik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET ÖZKURT