Üç serbestlik dereceli bir kartezyen robotun tasarımı, uygulaması ve denetimi
Design, implementation and control of a cartesian robot with three degrees of freedom
- Tez No: 376260
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KÖKSAL ERENTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 157
Özet
Esnek üretim sistemlerinde kullanılan kartezyen robotların özellikle düzlemsel hareketlerinin hassas bir şekilde kontrol edilmesi gerekir. Hassas hareket kontrolünün sağlanabilmesinde tasarımda kullanılacak malzemelerin seçilmesi ve bu malzemelerin montajının doğru bir şekilde yapılması hayati önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında; üç serbestlik derecesine sahip bir kartezyen robotun tasarımı, uygulaması ve denetimi gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan kartezyen robotun öncelikle Solid Works programında katı modeli oluşturularak eksenlerde hareket eden uzuvların kütleleri elde edilmiştir. Kartezyen robotun ileri kinematik analizi ve elde edilen kütle değerlerine bağlı olarak dinamik analizi yapılmış olup, dinamik analiz yapılırken Lagrange fonksiyonlarından yararlanılmıştır. Dinamik analizden elde edilen kuvvetlere kesme kuvvetleri de dahil edilerek her bir eksene etki edecek maksimum kuvvet hesaplanmış olup tasarımda kullanılacak malzemelerin seçimi bu hesaplamalara göre gerçekleştirilmiştir. Kartezyen robotun yörünge izleme ve kontur kontrolü benzetimlerinde PID, gözleyici tabanlı PID ve ileri beslemeli hesaplanan tork kontrol yöntemlerinden yararlanılmıştır. Sistem içerisinde var olan bozucu etkileri yok etmeyi amaçlayan ileri beslemeli hesaplanan tork kontrol yöntemi yörünge izleme ve kontur performansını büyük oranda artırmıştır. Gerçek zamanlı yörünge takip ve kontur kontrolü Labview programında hazırlanan bir arayüz aracılığı ile mikro denetleyici tabanlı olarak açık çevrim ve kapalı çevrim denetim yöntemleriyle gerçekleştirilmiştir. Konum bilgisinin elde edilmesi için manyetik doğrusal konum seziciler kullanılmış olup özellikle kapalı çevrim denetim durumunda bu konum sezicilerden alınan bilgiler kullanılarak yörünge izleme ve kontur hataları büyük oranda azaltılmıştır.
Özet (Çeviri)
Precision control of planar motion of Cartesian robots that are used in flexible manufacturing systems should be provided. Choosing of the materials considered in the design and proper installation of them have vital importance on the precision control of the system. In this thesis; design, implementation and control of a Cartesian robot with three degrees of freedom have been realized. Firstly, masses of the limbs of the designed system moving in the axes have been calculated using its solid model in Solid Works environment. Dynamical analysis of the system has been performed using Lagrange Equations with respect to forward kinematic analysis and masses have been calculated using Solid Works. By adding cutting forces to the forces obtained from dynamical analysis, maximum forces that affect each axis have been determined and the values of the maximum forces have been used to select construction materials. Methods of PID, observer based PID and feed-forward computed torque control have been used in simulations for the purpose of trajectory tracking and contour control. The method of feed-forward computed torque control method used for eliminating disturbances existing in the designed system has substantially increased trajectory tracking and contour performances. Both real time open loop and real time closed loop controls of the system have been realized using an interface which has been prepared in Labview environment with a microcontroller unit. Magnetic linear encoders have been used to acquire position data. Using these data, trajectory tracking and contour errors have been reduced for closed loop control, significantly.
Benzer Tezler
- Üç serbestlik dereceli robotik kolun kartezyen uzayda empedans kontrolü
Impedance control of 3 DOF robotic arm in cartesian space
AYBERK BEYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mekatronik MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURETTİN GÖKHAN ADAR
- Design and control of a mobile autonomous library robot
Mobil otonom kütüphane robotunun tasarımı ve kontrolü
ANIL AKKIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Üç serbestlik dereceli bir robot kolu tasarımı
Başlık çevirisi yok
SIRMA ÇEKİRDEK
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. SELİM AKYOKUŞ
- Bilgisayar kontrollü robot kol
The Computer control of robot manipulators
MUTLU YAĞLIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜMTAZ YILMAZ
- Puma tipi bir manipülatörün kontrolü
Control of a puma type robot
MEHMET ALİ DURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ARİF ANKARALI