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
- Tez No: 701807
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER BİNGÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Gerçek Zamanlı Kontrol, İnsan-Robot Arayüzü, Kinematik Analiz, Robot Dinamik Analizi, Seri Robot Tasarımı, Real-Time Control, Human-Robot Interface, Kinematic Analysis, Robot Dynamics, Serial Robot Design
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 158
Özet
Bu tezin amacı, öğrencilerin robot laboratuvarlarında gerçek zamanlı yörünge kontrolü ve insan-robot arayüzü uygulamaları yapabilecekleri, kolay erişilebilir bir robot platformu oluşturmaktır. Bu çalışmanın gerçekleştirilmesindeki bir diğer hedef ise, insan için tehlikeli olabilecek ortam ve koşullarda (radyoaktif ortamlar, kimyasal tepkimelerin gerçekleştiği alanlar vs.) çalışabilecek ve insan eli hareketleriyle uzaktan kontrol edilebilecek insan-robot arayüzüne sahip bir robotun geliştirilmesidir. Bu doğrultuda ZORO olarak isimlendirilen altı serbestlik dereceli bir seri manipülatörün mekatronik tasarımı, üretimi ve kontrolü gerçekleştirilmiştir. Tez çalışmalarında ilk olarak robotun mekanik ve elektrik-elektronik tasarımları yapılmış ve bu tasarım doğrultusunda prototip üretimi gerçekleştirilmiştir. Robotun kinematik ve dinamik modelleri geliştirilerek MATLAB programında simulasyonu yapılmıştır. Beşinci dereceden polinom kullanılarak yörünge fonksiyonu oluşturulmuş ve bu yörüngenin takip edilmesi için PID tabanlı kontrolör geliştirilerek simulasyon ortamında sistemin çalışması incelenmiştir. Robotun insan eliyle uzaktan kontrolünün sağlanması için Leap Motion kullanılarak bir insan-robot arayüzü(HRI) geliştirilmiştir. Bu arayüz oluşturulurken sensör için oluşturulmuş MATLAB kütüphanesi kullanılarak elden alınan verilerin bu platforma aktarılması sağlanmıştır. Daha sonra bu veriler robotun çalışma uzayıyla eşleştirilişmiş ve çevrimiçi olarak çizdirilmesi sağlanmıştır. Geliştirilen ileri kinematik ve ters kinematik algoritmaları gerçek zamanlı olarak prototip üzerinde çalıştırılmıştır. Bu çalışmalardan sonra geliştirilen HRI kullanılarak ZORO'nun insan elinin yaptığı hareketleri takip etmesi sağlanmıştır. Gerçek zamanlı çalışmalarda oluşturulan yörünge fonksiyonu kullanılarak robotun hareketleri yumuşatılmıştır. Bu çalışmalar sonucu elde edilen veriler sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to create an easily accessible robot platform where students can perform real-time trajectory control and human-robot interface applications in robotics laboratories. Another goal of this study is to develop a robot that can work in environments and conditions that may be dangerous for humans, can be remotely controlled. Therefore, mechatronic design, production and control of a 6-DOF serial manipulator called ZORO has been carried out. Firstly, mechatronic design of the robot was made. A prototype was produced. Kinematic and dynamic models of the robot were developed and simulated. A trajectory function was created and simulation of robot was examined by developing a PID-based controller while tracking given trajectory. A human-robot interface has been developed to enable remote control of the robot by human-hand motions. While creating this interface, the MATLAB library created for the sensor was used to transfer the data received from hand motions to this platform. Then, these data were matched with the robot's workspace and plotted online. The developed forward and inverse kinematics algorithms run on the prototype in real time. Then, real-time hand motion tracking applications were tested by using the developed HRI. The motion of ZORO was smoothed by using the trajectory function created in real-time studies. The data obtained from real-time studies were presented.
Benzer Tezler
- Effect of dry-friction on the position control of robot arms
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA FATİH AKBOSTANCI
Yüksek Lisans
İngilizce
1989
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF. DR. M. KEMAL ÖZGÖREN
- Inverse dynamics control of a humanoid robot arm
İnsansı bir robot kolunun ters dinamik kontrolü
OĞUZHAN CEBE
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENİZ ERTUĞRUL
- Staubli RX160 manipülatörün sensörsüz kuvvet kontrolü
Sensorless force control of Staubli RX160 manipulator
ONUR TAŞKIRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- Adaptive trajectory tracking control of a 6R serial manipulator
Altı serbestlik dereceli bir seri manipülatörün uyarlamalı denetim ile yörünge takibi
OĞUZ FAİK SEVEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARİF ANKARALI
- 6-3 stewart platform mekanizmasının kinematik, dinamik analizi ve kontrolu
Kinematics, dynamics and control of 6-3 stewart platform mechanism
SAİT N. YURT
Doktora
Türkçe
2002
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM ÖZKOL