The control of robot manipulators at singular configurations
Robot kollarının tekil durumlarda kontrolü
- Tez No: 467563
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MEHMET BERKE GÜR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Robot Kolları, Tekillik, Yapay Potansiyel Alanlar, Manipulators, Singularity, Artificial Potential Fields
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bahçeşehir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Robot kolarındaki tekillik, uç efektörün tekil yön(leri) boyunca ya da etrafında, bir ve ya daha fazla serbestlik derecesini kaybettiği durumlarda oldukça karmaşıktır. Eklemlere etkiyen yüksek torklar robotun arızalanmasına yol açabileceği için robot kollarının tekil bölgelerde ve yapılandırmalardaki kontrölü dikkate değer bir konudur. Bu nedenle, normal şartlarda tekil yapılandırmalardan kaçınılmalıdır ve belirlenen çalışma alanı ve yörüngenin tanımlanması, uygun robot kullanımı için çok önemlidir. Uç efektör hareketliliğindeki azalma, çalışma alanındaki istenen işleri yerine getirme davranışını etkiler. Bu çalışma, istenilen işi yerine getirmek için tekil bölgedeki robot kolunun kontrolü üzerine odaklanmıştır. Dinamik tutarlılık, eklemlerdeki uç efektörün performansını etkileyebilecek hızlanma ve torklardan kaçınmak için kullanılır. Normal kontrol, tekilliklerin robot kolu davranışını nasıl etkilediğini göstermek için uygulanır. Potansiyel alan kontrolörü ve tekil kontrolör, robot kolunu tekil bölgeye yönlendirmek için kullanılır. Çekici kuvvetler üzerine kurulu potansiyel alan algoritması robot kolunu tekil yapılandırmaya çeker.Tekil kontrolör, robot kolunu istenen işi takip etmesi için tekil sınırlara götürür. Sonunda, normal kontrol ve tekil kontrol arasında geçiş kontrolünün uygulanması, robot kolunun tekil bölgeye girmesine yardımcı olur. Kontrolör tasarımında, robot kolunun performansının simülasyon esnasında gözlenmesi önemlidir. MATLAB programı ve V-REP yazılımı, kontröler yapımında ve robot kolunun tekil alan gözleminde kullanılmıştır. Kontrolörleri geliştirmek için temel tanımlar ve dinamik denklemler oluşturulmuştur. Son olarak, bu tezde RRR düzlemsel robot olarak kullanılan Phantom Omni robot koluna kinematik ve dinamik analiz uygulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Singularities in manipulators are quite complex conditions where the end effector loses its one or more degrees of freedom along or about the singular direction(s). The control of robot manipulator in singular regions and configurations is considered as a remarkable problem since large torques in the joints lead the robot to breakdown. Hence, these singular configurations must normally be avoided, and defining the specified workspace and trajectory is essential for appropriate use of robots. The reduction in the end effector mobility affects its behavior to perform desired tasks in work space. This study focused on the control of robot manipulator in singular region for performing its desired task. In this order, the dynamic consistency is used to avoid any acceleration and torque of joints which can influence the performance of the end effector. The regular control is applied to show how singularity can affect the manipulator behavior. The potential field controller and singular controller are used to lead the manipulator into the singular region. The potential field algorithm based on attractive forces drew the manipulator toward its singular configuration. The singular controller leads the manipulator into the singular boundary to follow its desired task. At the end, applying the switch control between regular control and singular control helps the manipulator to enter the singular region. In purpose to design the controllers, it is important to observe the performance of manipulator during the simulation. MATLAB program and V-REP software are used to build the controllers and to monitor the manipulator in singular region. In order to develop the controllers, the essential definitions and the dynamic equations are introduced. Then, the kinematic and dynamic analysis is presented for the PHANTOM Omni manipulator as a RRR planar robot which used in this thesis.
Benzer Tezler
- Analysis and control of manipulators at singular positions
Manipülatörlerin tekil durumlarda analizi ve kontrolü
EVRİM BİLGE ERDEM
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. KEMAL ÖZGÖREN
- Dynamic modeling and control of two cordinated robot manipulators
Birlikte çalışan iki robot kolun dinamik modellenmesi ve denetimi
BÜLENT ÖZKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. KEMAL ÖZGÖREN
- Trajectory generation for industrial robots in presence of wrist singularity
Endüstriyel robotlarda bilek tekilliği ve yörünge planlaması
CANSIN AKARSU
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- Strength of actuation singularities of corank 2 in planar 3-PRR parallel robots
Düzlemsel 3-PRR paralel robotlarda korank 2 aktüasyon tekilliklerinin mukavemeti
EMİR GÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
- 4 serbestlik dereceli robot kolu kinematik denklemlerinin destek vektör makinesi ile çözümü
Support vector machine based solution for the kinematic equations of 4-DOF robot arm
SANEM DOKUZLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜLAY ÖKE