Flex sensörlerle kablosuz kontrol edilen arduino nano destekli robot kol uygulamalarında servo motor kontrol hassasiyetlerinin geliştirilmesi
Improving servo motor control sensitivity in wrilessly controlled arduino nano supported robot arm applications with flex sensors
Yazar: MESUT ÇAKIR
Danışman: PROF. DR. SAMİ EKİCİ
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı / Elektrik Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: Açık kaynaklı yazılım = Open source software ; Endüstriyel robotlar = Industrial robots ; Esnek robot kolu = Flexible robot arm ; Mikrodenetleyiciler = Microcontroller ; Programlanabilir denetleyici =   ; Robotik kodlama = Robotic coding ; Üç boyutlu tasarım = Three dimensional design ; Üç boyutlu yazıcı = Three dimensional printer ; İnsan-robot etkileşim = Human-robot interaction ; İnsani robot = Humanoid robot

Özet:
Bu çalışmanın amacı flex sensörlerle kablosuz kontrol edilen arduino nano destekli robot kol uygulamalarında servo motor kontrol hassasiyetini geliştirmektir.
Bu çalışmada deneysel araştırma yöntemi ve yazılım geliştirme yöntemi kullanılmıştır. Flex sensörlerin konumlarının seri haberleşme yöntemi ile elde edilen dijital veriler ve hassas bir multimetre ölçü aleti ile eş zamanlı ölçülerek elde edilen direnç değerleriyle servo motor kontrolü için gerekli olan konum açıları belirlenmiştir.
Seri haberleşme ile elde edilen veriler ve flex sensörlerin parmak hareketleriyle oluşturduğu direnç değerleri her bir parmak için ayrı ayrı olmak üzere bir tablo oluşturulmuştur. Robot kolun istenilen hareketleri gerçekleştirmesi için bu tablodaki veriler ile servo motorların kontrolü için gerekli olan sürme açıları belirlenmiştir. Her flex sensörün kontrol verilerini oluşturduğu bir servo motor vardır. Oluşturulan veri tablosunda denetimi gerçekleştiren tüm parmak hareketlerinin flex sensör direnç değerleri, seri haberleşme ile elde edilen anlık analog referans değerleri, bu değerlere karşılık oluşturulan servo motor sürme açı değerleri bulunmaktadır.
Flex sensörlerin bükülme durumlarına göre oluşturdukları direnç değişimlerinin dijital verilere dönüştürülmesi için literatürde bir ilk olma niteliği taşıyan "analog-dijital veri dönüşümü" formülü tasarlanarak seri haberleşme bağlantısına ihtiyaç duyulmadan servo motorların kontrolü için gerekli olan dijital veriler elde edilmiştir. Robot kol üzerindeki servo motorların, robot ele ait parmak hareketlerinin istenilen aralıkta hassas bir şekilde kontrolü için literatürde bir ilk olma niteliği taşıyan servo motor kontrol açı aralıklarının tespit edildiği bir uygulama yöntemi geliştirilmiştir.

Abstract:
The aim of this study is to improve the servo motor control precision in arduino nano supported robot arm applications that are wirelessly controlled with flex sensors.
In this study, experimental research method and software development method were used. The position angles required for the servo motor control were determined by measuring the positions of the flex sensors simultaneously with the digital data obtained by serial communication method and a sensitive multimeter measuring instrument.
A table was created for the data obtained by serial communication and the resistance values created by the finger movements of the flex sensors separately for each finger. In order for the robot arm to perform the desired movements, the driving angles required for the control of the servo motors have been determined with the data in this table. Each flex sensor has a servo motor that generates control data. In the data table created, there are flex sensor resistance values of all finger movements that perform the control, instant analog reference values obtained by serial communication, and servo motor driving angle values created in response to these values.
The "analog-digital data conversion" formula, which is a first in the literature, was designed to convert the resistance changes created by the flex sensors according to their bending states into digital data, and the digital data required for the control of the servo motors were obtained without the need for a serial communication connection. An application method, which is a first in the literature, is developed for the precise control of the servo motors on the robot arm and the finger movements of the robot hand in the desired range, in which the servo motor control angle ranges are determined.