Hiper gereğinden çok serbestlik dereceli yılansı robotlar için yol planlama algoritması ve kontrol yöntemi geliştirilmesi
Development of path planning algorithm and control method for hyper redundant snake robots
- Tez No: 657213
- Danışmanlar: PROF. DR. ERDİNÇ ŞAHİN ÇONKUR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Bu tezde gereğinden/hiper-gereğinden çok serbestlik dereceli manipülatörler için, kapalı alanlar içinde basit geometrik kurallar tarafından idare edilebilen ve gerçek zamanlı çalışan güçlü bir yol planlama algoritması sunulmuştur. Engellerle çevrili manipülatörü yönlendirebilmek için kullanılan bilgilerin tümü ayrıklaştırılmış yol içinde saklıdır. Fiziksel olarak mümkün olması şartıyla, yöntemin kendine özgü manevra özellikleri, manevra uzayının yüzde doksan sekizinin kullanılmasını sağlamıştır. Çeşitli bilgisayar simülasyonlarıyla yöntemin etkinliği kanıtlanmıştır. Bu tez, yukarıda bahsedilen algoritmanın mekanik olarak uygulanabilme zorluklarını da ele almaktadır. Mafsallarında servo motor ve redüktör bulunan, art arda bağlanmış çok yüksek sayıda uzuvlara sahip bir robot manipülatör teorik olarak tasarlanabilir. Ancak, bu mafsal tahrik mekanizması manipülatörün toplam ağırlığını artırdığı için hayata geçirilememektedir. Bunun yerine konumlandırma doğruluğu sorunu olan kablo tahrikli mekanizmalar tercih edilmektedir. Bu tez, kablo tahrikli hiper-gereğinden çok serbestlik dereceli manipülatörlerin konumlandırma doğruluğu sorununun üstesinden gelebilmek amacıyla karşı-dengelenmiş iki serbestlik dereceli robotik bir kol sunmaktadır. Robot tabanındaki aktüatörler kablo ve yay kullanarak uzuv mafsallarındaki yer çekimsel torku dengelerken, modül mafsallarındaki hafif ve kompakt aktüatörler hassas hareketi sağlamaktadır. Yöntem sayesinde hassas, hafif ve kompakt hiper-gereğinden çok serbestlik dereceli manipülatörler üretilebilecektir. Dengeleme süresince uzuv mafsallarında hissedilen tork değerlerinin, geliştirilen iki boyutlu simülatöre sahip kontrol yazılımı aracılığıyla aktüatörlerin nominal tork kapasitelerinin altına indirilebildiği deneysel olarak kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis presents a robust and real-time path-planning algorithm for redundant/hyper-redundant manipulators governed by simple geometric rules within confined spaces. All the information adopted to steer the manipulator surrounded by obstacles are embedded in a discretized path. Provided that it's physically conceivable, the peculiar maneuvering characteristics of the method enable ninety eight percent of the maneuvering space to be utilized. The proposed method is proved to be effective through various computer simulations. This thesis also addresses the mechanical implementation challenge of the abovementioned algorithm. A robot manipulator with huge number of links, each of which is successively appended to the proximal link, may theoretically be designed by disposing servo motors and speed reducers to the link joints. However, this joint actuation mechanism augments the total weight of the manipulator, thereby cannot be implemented. Instead, cable driven mechanisms, which brings about the positioning accuracy problem, are preferred. This thesis presents a counter-balanced 2-DOF robotic arm to deal with the positioning accuracy issue of cable driven hyper-redundant manipulators. While the actuators at the robot base, adopting cables and springs, balance the gravitational torques at the link joints, light and compact actuators on the module joints generate precise motion. Hyper-redundant manipulators will be given the opportunity of being precise, light and compact by the method. The torque values at the link joints during balancing have been experimentally verified to be lowered below the nominal torque capacity of the actuators with the aid of a control software incorporating a 2D simulator developed.
Benzer Tezler
- Diferansiyel sürüş sistemli mobil robotların çok sayıda sabit ve hareketli engeller arasındaki hareket planlaması ve hiper gereğinden çok serbestlik dereceli robotların üç boyutlu dar ortamlarda keskin manevra kabiliyetinin arttırılması
The motion planning of mobile robots with a differential drive system among numerous stationary and moving obstacles and enhancing the sharp maneuvering ability for hyper redundant robots in three-dimensional tight environments
OKAN MİNNETOĞLU
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDİNÇ ŞAHİN ÇONKUR
- Modeling and control of a hyper redundant manipulator
Bir aşırı artıksıl manipülatörün modellenmesi ve kontrolu
ATİLLA BAYRAM
Doktora
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. M. KEMAL ÖZGÖREN
- Çok sınıflı medikal görüntü sınıflandırması için melez derin öğrenme yaklaşımları
Hybrid deep learning approaches for the multi class medical image classification
ZELİHA KAYA AKÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFatih Sultan Mehmet Vakıf ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖNÜL ULUDAĞ
- Almanya'da İslam din öğretimi modelleri (Bavyera eyaleti örneği)
Die İslamisch religiösen unterrichts modelle in Deutschland (Beispiel bayern)
HALİSE KADER ZENGİN
- Türkiye ile Kanada, Norveç, ABD, Avustralya ve Avusturya yükseköğretim sistemleri içinde lisansüstü müzik eğitimi programlarının karşılaştırılması
Comparison of the music education post-graduate programs in the higer education systems of Turkey, Canada, Norway, USA, Australia and Austuria
ITIR ESKİOĞLU
Doktora
Türkçe
2007
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiMüzik Öğretmenliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SALİH AKKAŞ