6 serbestlik dereceli seri robot kolunun ters kinematik analizi için hızlı algoritma geliştirilmesi ve uygulaması
Design and application of a fast inverse kinematics algorithm for 6 DOF open chain serial robots
- Tez No: 644681
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ DİLŞAD ENGİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Makine Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Mechanical Engineering, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Robotik alanının başlıca araştırma konularından olan ters kinematik, matematiksel olarak ifade edildiğinde, girdileri robotun uç noktasına ait pozisyon ve oryantasyon vektörleri, çıktıları ise robot eklem açıları olan doğrusal olmayan bir fonksiyon olarak tanımlanabilir. Bu tez çalışmasında, endüstride yaygın olarak kullanılan tamamı dönel eklemli 6 serbestlik dereceli robot kollar için esneklik, uygulanabilirlik, doğruluk ve hesaplama süresi kriterleri ile değerlendirildiğinde başarımı yüksek olan ve analitik yaklaşımların konfigürasyon bağımlı yapıları ile tekillik durumları karşısındaki dezavantajını iyileştiren ters kinematik algoritmaları tasarlanmış ve ABB IRB120 robot kolu üzerinde uygulaması gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen algoritmalar çalışma yapıları sebebiyle Boomerang algoritmaları olarak adlandırılmışlardır. Boomerang algoritmaları parçacık sürü optimizasyonu tabanlı BoomerangPSO ve Newton-Raphson ile sezgisel yöntem melezi BoomerangNR adlı iki bağımsız algoritmadan oluşmaktadır. Oluşturulan algoritmalar aynı pozisyon ve oryantasyon girdileri kullanılarak, yapay sinir ağları (YSA), parçacık sürü optimizasyonu (PSO), karınca aslanı optimizasyonu algoritması (ALO) ve Newton-Raphson yöntemleriyle kıyaslanmıştır. Algoritmaların matematiksel modelinin kurulması, kodlanması ve test aşamalarında MATLAB yazılımı kullanılmıştır. Tasarlanan algoritmalar ABB IRB120 ve PUMA 560 robot kolları için simülasyon ortamında, fiziksel olarak ise IRB120 robot kolu üzerinde uygulanarak doğrulanmış ve ABB IRB120 robot kolu istenen pozisyonlara başarıyla ulaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In context of mathematic, inverse kinematics, which is one of the main research topics of the field of robotics, can be defined as a nonlinear function whose outputs are robot joint angles, while inputs are position and orientation vectors of the robot's end-effector. In this thesis, inverse kinematic algorithms for 6 DOF robots, which are widely used in the industry, have been designed and named as Boomerang algorithms. Designed algorithms have high performance in terms of flexibility, accuracy, applicability and calculation time criteria. Also, designed algorithms give an improvement of the disadvantages of analytical solutions in singularity situations and configuration dependency. The algorithms are called as Boomerang algorithms due to their working structure. Boomerang algorithms consist of two independent algorithms called BoomerangPSO and BoomerangNR respectively, based on multi-variable particle swarm optimization and numerical-heuristic hybrid method. Boomerang algorithms were compared with Artificial Neural Networks (ANN), Particle Swarm Optimization (PSO), Ant Lion Optimization algorithm (ALO) and Newton-Raphson methods, using the same position and orientation inputs. MATLAB software was used for mathematical modelling, coding and tests. The outputs of designed algorithms have been validated in the simulation environment for ABB IRB120 and PUMA 560 robots and also physically tested on the ABB IRB120 robot arm.
Benzer Tezler
- 6 serbestlik dereceli endüstriyel seri robot tasarımı ve imalatı
6 degrees of freedom industrial serial robot design and manufacturing
CANER İNCEOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDİNÇ ŞAHİN ÇONKUR
- 6 serbestlik dereceli endüstriyel robotlar için sürü zekâlı algoritmalara dayalı optimal yörünge planlaması ve kontrolü
Optimal trajectory planning and control based on swarm intelligence algorithms for 6 dof industrial robots
HASAN KARCI
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ TANGEL
- Trajectory planning and implementation for robot-assisted rehabilitation
Robot destekli rehabilitasyon için yörünge planlanması ve uygulanması
MEHMET ERKAN KÜTÜK
Doktora
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LALE CANAN DÜLGER
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEMİK TAYLAN DAŞ
- Development of high performance grinding process using hybrid redundant manipulator
Hibrit artık robot kolu kullanarak yüksek performanslı taşlama işlemi geliştirmesi
MASOUD LATIFI NAVID
Doktora
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN İLHAN KONUKSEVEN
- Altı serbestlik dereceli bir seri robotun tasarımı, üretimi ve uzaktan insan eli hareketleri ile kontrolü
Design, manifacturing and remote control of a 6-dof serial robot with human-hand motions
ZEHRANUR YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mekatronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER BİNGÜL