Endüstriyel amaçlı küresel robot kolu ve tutucunun tasarımı ve kontrolü
Design and control of industrial purpose spherical robot arm and gripper
- Tez No: 630007
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZİYA ÖZÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Dinamiği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
Endüstrinin önemli bir parçası olan robot kolları teknoloji ile paralel bir şekilde gelişim göstermektedir. Genellikle tekrarlı işlerde ve insan sağlığını riske atacak alanlarda çalışan robot kolları endüstride kalite ve hızı arttırmaktadır. Bu çalışmada 2 eksenli, küresel ve özel silindirik ve kulaklı cisimleri kavramak için geliştirilen pnömatik uç işlevcili (gripper) robot kolunun tasarımı yapıldı, CAD programında montajı yapılarak simülasyonu yapıldı. Montaj hataları giderildikten sonra imalatı yapıldı. Mekanik ve elektriksel donanımın montajı tamamlandı. Sonra mikrodenetleyici bağlantıları yapılarak robot kolu çalışır hale getirildi. Uç işlevcinin koordinat değerlerinin bulunabilmesi ve robot kolunun düz kinematik hesapları için Denavit-Hartenberg yöntemi kullanıldı. Ters kinematik hesaplamaları ile de uç işlevcinin hedef koordinat değerlerine ulaşabilmesi için eklemlerin açı değerleri hesaplandı. Lagrange-Euler yöntemiyle robot kolundaki her bir eklemin torku, robot kolunun genel kütle matrisi, uzuvlara ait atalet tensörü, yerçekimi ivmesi ve Coriolis ve merkezkaç kuvvet vektörleri elde edildi. Lagrange-Euler yöntemiyle bulunan dinamik denklemleri ve yörünge planlaması ile oluşturulan denklemleri Matlab- Simulink programına tanımlandı. Simulink kısmında grafikleri çizdirildi. Solidworks programında tasarlanan katı model, Matlab- SimMechanics'e yüklenerek görsel simülasyonu gerçekleştirildi. Arduino-Uno mikrodenetleyicisinin yazılımı ile robot kolun kontrol programı yazıldı. Elde edilen kinematik denklemler ve planlanan yörünge denklemleri program içine yerleştirildi. Robot kolu sürücüsüne bağlanan Arduino'dan Matlab ile seri(com) port kullanılarak enkoder verileri okundu. Programdaki denklemlerin sayesinde mikro denetleyici ile robot kolunun kontrolü sağlandı. Mikrodenetleyici ile kontrolü sağlanan robot kolunun tekrarlanabilirlik ve doğruluk testi yapıldı. Deneysel sonuçlar esnasında enkoderden okunan eş zamanlı veriler kaydedildi. Bu veriler ile teorik veriler karşılaştırıldı.
Özet (Çeviri)
Robot arms, which are an important part of the industry, are developing in parallel with technology. Robot arms, which generally work in repetitive jobs and in areas that will put human health at risk, increase the quality and speed in the industry. In this study, the robot arm with pneumatic end effector (gripper) developed to grasp 2-axis, spherical and special cylindrical and eared bodies was designed, it was assembled in CAD program and simulated. It was manufactured after fixing assembly errors. Installation of the mechanical and electrical equipment has been completed. Then, by making microcontroller connections, the robot arm was made operational. The Denavit-Hartenberg method was used to find the coordinate values of the end effector and the straight kinematic calculations of the robot arm. Inverse kinematic calculations, the angle values of the joints were calculated so that the end operator can reach the target coordinate values. With the Lagrange-Euler method, the torque of each joint in the robot arm, the general mass matrix of the robot arm, the inertial tensor of the limbs, the gravitational acceleration, and the Coriolis and centrifugal forces vectors were obtained. Dynamic equations found using Lagrange-Euler method and equations created by path planning are defined in Matlab-Simulink program. Graphics were drawn in the Simulink section. The solid model designed in the Solidworks program was loaded into Matlab- SimMechanics and its visual simulation was performed. The control program of the robot arm was written with the software of the Arduino-Uno microcontroller. The obtained kinematic equations and planned trajectory equations were placed in the program. Encoder data was read by using serial (com) port with Matlab from Arduino connected to the robot arm driver. Thanks to the equations in the program, the control of the robot arm was achieved with the micro controller. Repeatability and accuracy testing of the robot arm, controlled by a microcontroller, was performed. Simultaneous data read from the encoder was recorded during the experimental results. These data and theoretical data were compared.
Benzer Tezler
- EMG kontrollü pnömatik eyleyicili insansı endüstriyel kol tasarımı
EMG controlled industrial multi grasp humanoid arm design with pneumatic actuation
MURAT TONGAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Mekatronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMekatronik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERKAN KAPLANOĞLU
- Generalization of intuitionistic, pythagorean, and neutrosophic fuzzy sets: Spherical fuzzy sets and decision making
Sezgisel, pisagor ve nötrosofik bulanık kümelerin genelleştirilmesi: Küresel bulanık kümeler ve karar verme
FATMA KUTLU GÜNDOĞDU
Doktora
İngilizce
2019
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ KAHRAMAN
- Compliance control of collaborating robots
İşbirlikçi robotların uyum kontrolü
MERTCAN KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- Endüstri 4.0 sürecinde dijitalleşme ile işletmelerde lojistik robotlarının kullanımının sürdürülebilirlik açısından incelenmesi
Başlık çevirisi yok
GÖZDE ÇİMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Endüstri Ürünleri TasarımıEge ÜniversitesiDisiplinlerarası Endüstriyel Tasarım Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ECE NÜKET ÖNDOĞAN
- Novel mechanism and controller design for hybrid force-position control of humanoid robots
İnsansı robotlarda birleşik kuvvet-konum kontrolü için yenilikçi mekanizma ve kontrol tasarımı
CİHAT BORA YİĞİT
Doktora
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. PINAR BOYRAZ