Görsel servolama yaklaşımı ile endüstriyel robot kol kontrolü
Control of industrial robot manipulator using visual servoing approach
Yazar: DANIEL HABIYAMBERE
Danışman: DOÇ. DR. METİN ÖZKAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kontrol ve Kumanda Sistemleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Endüstriyel robotlar ve otomasyon sistemleri, günümüzde endüstrinin ayrılmaz bir parçası haline gelmiştir. Makineler artık endüstri, tarım, ilaç ve çok daha fazlası dahil olmak üzere hemen hemen tüm alanlarda teknolojinin sınırlarını zorlamaktadır. Endüstriyel robotik sistemlere birçok uygulamada giderek daha fazla güvenilmektedir. 
Ancak, robotik sistemler genellikle yüksek yapılandırılmış ortamlarda çalışacak şekilde sınırlı kalmaktadır. Sensörle konumlandırma ve algılama için kullanılmasına rağmen, bu cihazlar çalışma ortamı ve işletim hızı ile oldukça sınırlıdır ve genellikle çok pahalıdırlar. Görüntü sensörlerinin robotik sistemlerle entegrasyonu ile görsel servolama sistemi, robotların çalışma alanının temassız ölçümleri yapılarak yapılandırılmamış alanlarda dahi çalışmasını sağlar. Görsel bilginin kontrol sistemlerinde kullanımı her zaman elektronik alanda büyük bir araştırma alanı olmuştur. 
Görüntü özelliklerinden hareket kontrolüne doğrudan geri bildirim kullanan görsel servolama yöntemlerinin, görüş tabanlı kontrol sistemlerinde birçok kararlılık ve güvenlik sorununa sahip olacağı öngörülektedir. 3 boyutlu uzayın 2 boyutlu uzaya yansıtılması veya tam tersi, kamerada meydana gelen boyut verilerinin kaybına neden olur ve görüş tabanlı kontrolde zorluklar oluşturur. Bu konu için görüntü işleme ve bilgisayarlı görme araçları, görüntü iyileştirmede zorunludur. Öte yandan, endüstriyel robotun manevra kabiliyeti ve esnekliği karmaşık çevre ile başa çıkabilme yeteneğine sahip olmalıdır. Ayrıca bir manipülatör robotunun doğrusal olmayan ve karmaşık yapısı, sorunu daha da zorlaştırmaktadır
Bu tez, öncelikle robot boyutlarını dikkate alarak ve manevra kabiliyetinin robot çalışma alanını en üst düzeye çıkardığından emin olmaya çalışarak kinematik gelişimi ortaya koymaktadır. İkinci olarak, görüntü özellik noktalarından el konfigürasyonu ve yörünge planlama algoritması ile dolayi görüntü tabanlı görsel servolama tanıtılmaktadır. Görüntü mekanındaki özellik noktalarını uzaydaki noktalarla ilişkilendirmek için klasik orantılı bir kontrol stratejisi kullanılır. Görsel servolama ile kontrol yöntemi, robotun uç noktasını bir başlanıç noktasından hedef noktasına, görüntüde algılanabilen bir yol doğrultusunda taşımaktadır

Abstract:
Automation machineries and especially İndustrial robot manipulators have become an imperative part of industry, nowadays. İndustrial robotic systems have been increasingly being relied on in many applications. However, robotic systems are generally limited to operate in highly structured environments.

Though tracking systems and sensors are used for positioning and tracking, these devices are highly limited to the working environment and the speed. Thus, integration of vision sensors with robotic systems. generally visual servoing system allows the robots to work in unstructured spaces. vision-based control systems utilize direct feedback from image features to motion control. for that matter image processing and computer vision tools are highly used in image treatment for this subject. On the other hand the manoeuvrability and flexibility of the robot's joints has to be capable to deal with complex environment. however, the nonlinearities and complex structure of a manipulator robot makes the problem more challenging.

This thesis introduces at first the development of kimematics, taking consideration of the robot dimensions and make sure the manoeuvrability maximaze the robot work space. Secondly the Indirect Image Based Visual Servoing with eye in hand configuration and trajectory planning algorithm from image feature points are introduced.

Finally a classical proportional control strategy is used to relate feature points in image space to points in world space. Therefore the path following task is expermented