Control of a bipedal humanoid robot for trolley pushing applications
El abarasi itme uygulamaları için iki ayaklı insansı robotun kontrolü
- Tez No: 894848
- Danışmanlar: DOÇ. KEMALETTİN ERBATUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kontrol Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
İnsansı robot bilimindeki son teknoloji son 40 yılda giderek gelişiyor. Endüstriyel robot, 1950'lerde piyasaya sürülmesinden sonraki birkaç on yıl içinde standart bir üretim destek aracı haline gelirken, insan şeklindeki karşı parçaların günlük yaşamda insan-robot bir arada yaşama çağına doğru gelişme hızı sınırlıdır. Bunun başlıca nedeni iki ayaklı kinematik düzenlemenin getirdiği zorluklar, dengeleme gereklilikleri, kontrolündeki zorluklar ve son olarak güvenlikle ilgili sorunlardır. Dezavantajlarına rağmen iki ayaklı insansı yapı, insan ortamında çalışma, insan personele yönelik araçları ve kullanıcı arayüzlerini kullanma potansiyeli nedeniyle popülerdir. İnsansı kinematik düzenlemeye sahip bir robot, merdiven çıkabiliyor, bir arabaya sığabiliyor ve insan ergonomisine uygun olarak tasarlanmış çeşitli alet ve cihazlara ulaşabiliyor. Ancak yapının kullanışlı olması için robotun beceri düzeyinin yapının avantajlarıyla eşleşmesi gerekir. Fiziksel işlerin büyük bir çoğunluğu, eller aracılığıyla manipülasyon görevlerini ve ayakları üzerinde yürümeyi veya dengelemeyi içerir. Bu tür işlevler, insansı robotlar için tam vücut hareket kontrolü çerçevesinde ele alınır. Bir arabayı itmek hem endüstriyel hem de günlük yaşam koşullarında yaygın bir iştir. Bu tez bu hareket üzerine yoğunlaşmıştır. Bu amaçla insansı robotun bacakları ve kolları için referans oluşturma ve kontrol tekniklerinin bir kombinasyonu uygulandı. Yürüme referans yörüngeleri Sıfır Moment Noktası Kriterini temel alır. Eller araba ile temas halindeyken, ayak-yer etkileşimi kuvvet planlayıcısı vücut duruşu kontrolünü geliştirir. Eller temas halinde değilken konum kontrolüne tabidir ve arabayı ittiklerinde hibrit konum-kuvvet kontrolü aracılığıyla kontrol edilir. Referans oluşturma ve kontrol sistemi, Sabancı Üniversitesi'nde tasarlanan insansı robot SURALP'in dinamik simülasyon ortamında test edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The state of art in humanoid robotics is gradually improving in the last 40 years. While the industrial robot became a standard production support tool within few decades after its introduction in 1950s, the development pace of human shaped counter parts towards an era of daily life human-robot coexistence is limited. This is primarily due to the challenges of the bipedal kinematic arrangement, balancing requirements, difficulties in its control and last, but not the least safety related problems. Despite the drawbacks, the bipedal humanoid structure is popular because of its potential in operating in human environment, using tools and user interfaces meant for human personnel. A robot of with a humanoid kinematic arrangement can climb stairs, fit in a car and reach various instruments and appliances designed for human ergonomy. However, for the structure to be useful, the robot's skill level must match the advantages of the shape. A large class of physical work involves manipulation tasks through hands and walking or balancing on the feet. Such functions are treated in the framework of full-body motion control for humanoid robots. Pushing a trolley is a common task in both industrial and everyday life circumstances. This thesis is centered on this motion. To this end, a combination of reference generation and control techniques are applied for the legs and arms of the humanoid. Walking reference trajectories are based on the Zero Moment Point Criterion. When hands are in contact with the trolley, a foot-ground interaction force planner enhances body posture control. Hands are subject to position control when not contacting and are controlled via hybrid position-force control when they push the trolley. Reference generation and control system is tested on the dynamic simulation environment of the humanoid robot SURALP designed at Sabancı University.
Benzer Tezler
- Derin pekiştirmeli öğrenme kullanarak insansı robotlar için itme kurtarma kontrolsisteminin geliştirilmesi
Development of push-recovery control system for humanoid robots using deep reinforcement learning
EMRAH ASLAN
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMET ALİ ARSERİM
PROF. DR. AYŞEGÜL UÇAR
- Bipedal humanoid robot control by fuzzy adjustment of the reference walking plane
Bulanık mantıklı referans yürüyüş düzlemi ayarlaması ile iki bacaklı insansı robot kontrolü
UTKU SEVEN
Doktora
İngilizce
2012
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEMALETTİN ERBATUR
- İnsansı robotların tüm vücut kinematik ve dinamik modellenmesi ve kontrolü
Whole body kinematic and dynamic model and control of humanoid robots
EMRE SARIYILDIZ
Doktora
Türkçe
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- ZMP based reference generation for a bipedal humanoid robot
İki bacaklı insansı bir robot için SMN tabanlı referans sentezi
ÖZER KOCA
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiYRD. DOÇ. DR. KEMALETTİN ERBATUR
- Bipedal humanoid robot walking reference tuning by the use of evolutionary algorithms
İki bacakli insansi robotlar için evrimsel algoritmalar kullanilarak yürüme referansi ayarlanmasi
TUNC AKBAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEMALETTİN ERBATUR