Geri Dön

Software framework for high precision motion control applications

Yüksek hassasiyetli hareket kontrol sistemleri için yazılım altyapısı

  1. Tez No: 348711
  2. Yazar: AHMET TEOMAN NASKALİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ASİF SABANOVİC
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Mekatronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Mechatronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 259

Özet

Bir hareket kontrol sistemi geliştirmek, denetim, elektronik ve yazılım gibi bir çok farklı alanda çalışma ve uğraşmayı gerektirir. Bunlara ek olarak, farklı sistemlerin, biyomedikal mühendisliğinden psikolojiye kadar birçok farklı sistem gereksinimleri mevcuttur. Her ne kadar, bu alanlar diğerlerinin uzmanlık alanlarının ihtiyacı doğrultusunda kullanılacak olsa da, aralarındaki işbirliği elzemdir.Robot teknolojisi uygulamaları yaratabilen birçok yazılım altyapısı bulunmaktadır. Ancak, halen mekatronik sistemler yaratmada belli standartlar ve bu tip sistemlerin programlanmasında tüm bu durumların üstesinden gelebilecek eksiksiz bir yazılım paketi yoktur. Var olan altyapılar bazı avantajlarının yanında birçok da dezavantaja sahiptir. Bu altyapılar problemin hareket kontrol sürecinin gelişiminde genellikle sınırlı kalmakta veya mevcut probleme özelleşmiş olarak çalışmamaktadır, bunun yanında, büyük ölçüde robot-çevre etkileşimleri ve mekanizmanın iç iletişimi ile uğraşmaktadır. Bu altyapılar problemin üst seviyeleriyle uğraşmaktadır ancak üst seviyeler gerçek zamanlı kısıtlara ihtiyaç duymayabilir. Bu noktadan hareketle, bu altyapılar gerçek zamanlı uygulamalar için tasarlanmamıştır. Bu çalışmada önerilen yazılım altyapısı, bir sistem içinde kullanılan farklı uzmanlık alanlarının birbirinden soyutlanarak bağımsız bir şekilde tasarlanmasını hedeflemektedir. Bu altyapının kullanılmasındaki amaç herhangi bir sistem için özelleşmiş, sürdürülebilir bir yazılım altyapısı oluşturmaktır. Sürdürülebilirlik bir sisteme, farklı platformlarda ve donanım ve yazılım arasında soyutlama katmanı kullanan diğer sistemlerle birlikte kullanılabilen güçlü bir yazılım elde etmek amacıyla değişen gereksinimler ve farklı donanımlar durumunda gelişebilme olanağı tanır. Bu nedenle, sistemler için elzem bir unsurdur. Bu sayede, sistem işlemekte olduğu platformdan başka bir platforma ve buna ek olarak bir donanım setinden diğerine taşınabilir.Altyapı, 10 serbestlik derecesine sahip mikro montaj iş istasyonu, modüler mikro fabrika ve gecikmeli dokunma duyusu aktaran sistem gibi hassas hareket kontrol gerektiren sistemler üzerinde denenmiştir. Bahsedilen her bir sistem farklı platformlarda ve farklı hareket kontrol gereksinimleriyle çalışmaktadır. Uygulamalardan elde edilen sonuçlar, önerilen yazılım altyapısının, hareket kontrol yazılımları içinde önemli bir araç olduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Developing a motion control system requires much effort in different domains. Namely control, electronics and software engineering. In addition to these, there are the system requirements which may be completely different to these spanning from biomedical engineering to psychology. Collaboration between these fields is vital, however these fields should be involved only as much as they are needed to be in the fields of expertise of the others.Several software frameworks exist for the creation of robotics applications. But currently there is no standard for the creation of mechatronics systems nor is there a complete software package that can deal with all aspects in the programming of such systems. Existing frameworks each have their advantages and disadvantages, however they generally have limited or no dedicated structure for the development of the motion control aspect of the problem and deal extensively with the robot-environment interactions and inter mechanism communications. Dealing with the higher levels of the problem, they are usually not well suited for hard realtime; since the interactions can run on soft realtime constraints.The software framework proposed in this study aims to achieve a level of abstraction between the different domains utilized within a system.The aim in using the framework is to achieve a sustainable software structure for the system. Sustainability is an important part of systems, as it permits a system to evolve with changing requirements and variable hardware, with the ultimate goal of having robust software that can be utilized on different platforms and with other systems using an abstraction layer between the hardware and the software. This ensures that the system can be migrated from a processing platform to any other platform and also from one set of hardware to another.The framework was tested on several systems that have precision motion control requirements such as a 10 degree of freedom micro assembly workstation, a modular micro factory and a haptic system with time delay. Each of the systems works in different processing platforms and have different motion control requirements. The achieved results from the implementations show that the software framework is an important tool for the development of motion control software.

Benzer Tezler

  1. İTÜ-ETH2-TUJJB GPS projesinde değişik kampanya ölçülerinin birleştirilmesi ve sonuçlarının yerkabuğu hareketleri yönünden irdelenmesi

    Combination of observations from various campaigns within the ITU-ETH2-TNUGG GPS polyproject and analysis of the results with respect to crustal deformations

    ALİ KILIÇOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AHMET AKSOY

  2. Paletli mobil manipülatör tasarımı ve modellenmesi

    Tracked mobile manipulator design and dynamical modelling

    MUSTAFA TOLGA YAVUZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ

  3. Development of a comprehensive simulation software for spacecraft missions

    Uzay aracı görevleri için kapsamlı bir simülasyon yazılımı geliştirilmesi

    EMİRHAN ESER GÜL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN

  4. Dolaşımlı akışkan yatağın hidrodinamik ve ısıl matematik modellemesi

    Hydrodynamic and thermal numerical modeling of coal gasification in circulating fluidized bed

    CEM DOLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LÜTFULLAH KUDDUSİ

  5. Tekrar eden veri analizini kullanarak yazılım geliştirme için iyileştirilmiş hata tahmini

    A new improved defect prediction framework for software development using repeated data analysis

    MUHAMMED MARUF ÖZTÜRK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya Üniversitesi

    Bilgisayar ve Bilişim Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET ZENGİN