Inverse kinematics of industrial robots via analytical and semianalytical methods
Analitik ve yarı analitik yöntemler yardımıyla endüstriyel robotların evrik kinematiği
- Tez No: 75703
- Danışmanlar: PROF. DR. SAHİR ARIKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Evrik Kinematik, Parametrik Eklem Değişkeni Metodu, Analitik Çözüm, Yarı Analitik Çözüm, Altı Serbestlik Dereceli Endüstriyel Robotlar, Robotların Sınıflandırılması, Inverse Kinematics, Parametrized Joint Variable Method, Analytical Solution, Semi-Analytical Solution, Six Degree-of- Freedom Industrial Robots, Classification of Robots
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 183
Özet
öz ANALİTİK VE YARI ANALİTİK YÖNTEMLER YARDIMIYLA ENDÜSTRİYEL ROBOTLARIN EVRİK KİNEMATİĞİ Baykurt, H. Murat M. S., Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yönetici: Prof. Dr. M. A. Sahir Arıkan Ortak Tez Yöneticileri: Assoc. Prof. Dr. Tuna Balkan Prof. Dr. Kemal Özgören Eylül 1998, 171 Sayfa Bu tezin amacı altı serbestlik dereceli robotik manipülatörlerin evrik kinematik çözümüne yönelik genel bir yaklaşım sunmaktır. Bu yaklaşım, üstel dönme matrisi kavramı ve bazı kolaylık sağlayan matematiksel basitleştirme araçlarının yardımı ile derleşik kinematik ifadeler elde etmek ve bu ifadelerden oluşan trigonometrik denklemleri özel formüller yoluyla çözmek olarak tanımlanabilir. Yüz adet altı serbestlik dereceli endüstriyel robot bu tez için seçilmiş ve iki şekilde gruplandırılabilecek şekilde incelenmiştir. Bu gruplandırma, robotların burulma açılarına ve yapısal kinematik parametrelerine (uzuv uzunlukları ve eksenel kaçıklıklara) göre yapılmıştır. Kinematik denklemler üstel dönme mat risleri yardımı ile çıkartılmıştır. Böylece derleşik denklemler elde edile bilmiştir. Ayrıca, bu denklemler, özellikle benzer kinematik yapıya sahip robotların çözümü için de oldukça faydalı bilgiler sağlamıştır. Çözümle re, özel trigonometrik formüller sayesinde ulaşılmıştır. Çözümler elde edildikten sonra, tüm robotların evrik kinematik çözümü için sadece ikiVI yöntemin yeterli olduğu görülmüştür. Bunlar, analitik çözüm ve para- metrik eklem değişkeni çözümleridir. Analitik çözümde, altı eklem değişkeni de doğrudan elde edilmektedir. Parametrik eklem değişkeni yönteminde ise, değişkenlerden biri parametrik değişken olarak seçilmekte ve kalan beş değişken bu parametrik değişken cinsinden ifade edilmektedir. Sonuçta, doğrusal olmayan tek bir denklemin sayısal çözümü ile tüm çözüm elde edilmektedir. Her iki çözüm yönteminde de aşamalar ve çözüm yaklaşımı hemen hemen aynıdır. Bu tezde, çözüm yaklaşımlarından başka, kinematik denklemlerle yapılabilecek işlemler ve denklemlerin sadeleştirilmesi için gerekli matematiksel araçların yanısıra çözümlerde kolaylık sağlayıcı teknikler ve ipuçları da verilmiştir.
Özet (Çeviri)
Ill ABSTRACT INVERSE KINEMATICS OF INDUSTRIAL ROBOTS VIA ANALYTICAL AND SEMIANALYTICAL METHODS Baykurt, H. Murat M.S., Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. M. A. Sahir Ankan Co-Supervisors: Assoc. Prof. Dr. Tuna Balkan Prof. Dr. Kemal Özgören September 1998, 171 pages The scope of this thesis is to give a general approach to the inverse kinematics solution of six degree-of-freedom robotic manipulators. This approach can be defined as obtaining the kinematic expressions in compact forms using the exponential rotation matrices and some useful simplification tools, then trying to solve the resultant trigonometric equations which consist of the simplified expressions by using special formulas. Resulting inverse trigonometric formulas are the solutions for the joint variables. A hundred industrial robots are analyzed and grouped in two ways according to their twist angles and structural kinematic parameters which are the link lenghts and the offsets. Kinematic equations are derived using the exponential rotation matrices. This way, compact equations are obtained. Moreover, these equations provided useful information about solution steps for the robots having similar structures. Solutions are obtained by using special purposeIV trigonometric formulas. After all the solutions are obtained, two types of inverse kinematics solutions are found; closed - form solution and parametrized joint variable solution. Closed-form solution is such that all the joint variables can be solved analytically, whereas in the parametrized joint variable solution, one of joint variables is parametrized and the remaining five joint variables are determined in terms of this joint variable. Then, the numerical solution of a single univariate equation for this parametrized joint variable provides the whole solution. Solution steps and intermediate manipulations are similar for both solutions. Also, some useful and important techniques and clues about the solutions are given as well as the mathematical simplification and manipulation tools which are applied to the kinematic equations.
Benzer Tezler
- Eksen kaçıklığı olan endüstriyel robotların ters kinematik çözümüne yeni bir yaklaşım
A new approach to the solution of inverse kinematics of industrial robots with offset wrist
SABRİ UZUNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAT AKKUŞ
- 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
- Motion control of robot by using 3D camera
3D camera ile robot hareketlerinin uzaktan kontrolü
YUSUF SARIKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Mekatronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN KAPLANOĞLU
- Bir endüstriyel robotun modelleme, simülasyon ve kontrolü
Modeling simulation control of an industrial robot
OSMAN CANBERİ
- İki ayaklı yürüyen robot tasarımı ve prototip imalatı
Design and contruction of 12 dof biped robot
ALPER GERÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİKMET KOCABAŞ
YRD. DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU