Geri Dön

Macro-micro robotic manipulation: a laser cutting case study

Makro-mikro robotik manipülasyon: bir lazer kesim çalışması

  1. Tez No: 563521
  2. Yazar: EMRE UZUNOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET İSMET CAN DEDE, DOÇ. DR. GÖKHAN KİPER
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Kontrol Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 149

Özet

Bu tez, robotik bilimi kapsamında, özel bir kinematik fazlalık türü olan makromikro manipülasyon için uygun metodolojinin araştırılması ve tasarlanmasına odaklanmaktadır. Kısaca, makro-mikro manipülasyon, makro ve mikro ölçekte çalışan ve belirgin avantajlara sahip kinematik olarak farklı iki mekanizmadan oluşur. Bu tezin amacı, makro-mikro manipülasyon konsepti için kinematik fazlalığı kullanarak en uygun hareket planlama ve kontrol algoritmasını sunmaktır. Endüstriyel uygulama çalışması göz önüne alınarak, hareket planlama algoritmaları dahil olmak üzere denetleyici tasarımları geliştirilmiştir. Ek olarak, makro-mikro manipülasyon için genel bir çerçeve denetleyicisi geliştirilmiştir. Önerilen yöntemler için endüstriyel kurulum ve simülasyon doğrulamaları ile deneyler yapılmıştır. Sayısal sonuç ve deneylerle, bir lazer kesme makinesinin görev tamamlama süresinin, makro-mikro manipülasyon ile hızlanma yeteneğini artırarak, azaltıldığı kanıtlanmıştır. Önerilen metodolojiler belirli bir durum için uygulanmakla birlikte, metodolojinin çok yönlülüğü dikkate alınarak, diğer sistemler için de kullanılabilir. Bu araştırmanın temel yeniliği makro ve mikro ölçekli iki tip manipülasyonun birleşik kullanımı ile maksimum verimliliği sağlayacak metodolojilerin sunumudur. Yapılan çalışmaların bir sonucu olarak, makro-mikro manipülasyon konseptini kullanarak daha yüksek ivmelere ulaşabilen Türkiye makina endüstrisinde ilk, dünyada ise üçüncü lazer kesim makinası uygulaması geliştirilmiştir.

Özet (Çeviri)

This dissertation focuses on investigation and devising of proper methodology to utilize a special type of kinematic redundancy, namely macro–micro manipulation, in the scope of robotic science. Briefly, macro-micro manipulation is comprised of two kinematically different mechanisms that have distinct characteristics, which work on macro and micro-scale. Aim of this dissertation is to present the most convenient motion planning and control algorithm to resolve kinematic redundancy for macro-micro manipulation concept. Controller designs, including the motion planning algorithms are devised taking into account the selected industrial case study. Additionally, a general framework controller is developed for macro-micro manipulation. Experiments with industrial setup and simulation verifications are done for the proposed methodologies. It is proven with simulation test results and experiments that the task completion duration for a laser cutting machine is reduced by enhancing the acceleration capability with the macro-micro manipulation. Although the proposed methodologies are implemented for a specific case, it can also be used for other systems considering the versatility of the proposed methodology. The core novelty of this research is the introduction of methodologies in order to achieve the maximum efficiency for the combined use of macro and micro-scaled manipulators. As an outcome of this study, a redundant laser cutting machine that can move with higher accelerations by making use of macro-micro manipulation is developed as a first of its kind in the Turkish machine industry and third of its kind in the world.

Benzer Tezler

  1. Design of mobility, manipulation and vision system of a conceptual lunar micro-rover

    Gezici mikro ay robotunun hareketlilik, manipülasyon ve görüntü işleme sistemleri tasarımı

    NECMİ CİHAN ÖRGER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    ÖĞR. GÖR. TURGUT BERAT KARYOT

  2. Manipulation of visually recognized objects using deep learning

    Görsel tanınan nesnelerin derin öğrenme kullanarak hareket ettirilmesi

    ERTUĞRUL BAYRAKTAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. PINAR BOYRAZ

  3. Robot kollarının adaptif kontrolü

    Adaptive control of robot arms

    K.FATİH DİLAVER

  4. Mikro-robot kolu dizaynı, üretimi ve görsel geri besleme ile temassız manipülasyonu

    Design/implementation of a micro robotic arm and non-contact manipulation wi̇th visual servoing

    AYŞE İLGİNOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Mekatronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN ÜVET

  5. Printed circuit board coil based electromagnetic actuator design for micro/milliscale manipulation

    Mikro/mili ölçekli manipülasyon için baskı devre bobin tabanlı elektromanyetik eyleyici tasarımı

    ERDEM DOGUŞ AKKUŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi Üniversitesi

    Robotik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT ÇETİN