3 serbestlik dereceli (3R) bir robot manipülatörünün kontrolü ve görüntü işlemeye dayalı nesne taşınması
Control of 3 dof (3R) robot manipulator and moving objects based on image processing
Yazar: EKREM YAVUZ
Danışman: DOÇ. DR. MUSA ALCI
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
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

Özet:
Bu tezde, TQ MA2000 robot manipülatörünün çalışma uzayı içerisindeki tanımlanmış nesneleri görüntü işleme yöntemi ile algılaması ve nesneleri bulunduğu konumdan alıp başka bir konuma taşıması işlemi gerçekleştirilmiştir. Kameradan alınan görüntüden görüntü işleme ile nesnelerin konumunun tespit edilmesi, robotun tespit edilen konumdaki nesneleri alabilmesi için eklemlerinin alması gereken açı değerlerinin ters kinematik analizi ile hesaplanması ve robotun tespit edilen konuma kontrollü hareketi işlemleri sırasıyla gerçekleştirilmiştir. Kamera, robotun tüm çalışma uzayını tepeden görecek şekilde yerleştirilmiştir. Görüntü işleme tekniklerinin uygulanmasında OpenCV kütüphaneleri kullanılmış ve yazılım Code∷Blocks geliştirme ortamında, C++ dilinde yazılmıştır. Robotun bilek kısmı, eklem kaçıklıklı ve artık yapılı olması nedeniyle kullanılmamış, ana eklemleri olan ilk üç eklem kullanılmıştır. Ters kinematik analizinde, analitik çözüm yöntemi tercih edilmiştir ve yazılımı görüntü işleme yazılımının devamına yazılmıştır. Robotun hareket kontrolü, L298 motor sürücü entegreli kartlar ve Arduino Mega 2560 mikrodenetleyicisi ile yapılmış, yazılımı Arduino IDE ortamında yazılmıştır. Robotun eklemlerinin alacağı açı değerleri Arduino'ya Code∷Blocks ortamından seri port üzerinden gelmektedir. Geliştirilen bu sistem, robotik ve görüntü işlemeye dayalı robot kontrol uygulamalarında eğitim amaçlı kullanılmaya elverişli durumdadır.

Abstract:
In this thesis, detecting predefined objects in the workspace of TQ MA2000 robotic manipulator via image processing methods, and moving these objects from determined location to another location by the robot, was applied. Determining the location of objects using digital image processing techniques through the image captured by the camera, calculating the angle values of the robot's joints extracted from inverse kinematics analysis in order to take the objects into the determined location and motion control of the robot were performed respectively. The camera was positioned on the top sighting the entire workspace of the robot. OpenCV libraries were used for the implementation of image processing techniques and the software was developed in the Code∷Block development environment in C++ language. Robot wrist portion was not used due to redundant and the wrist offset, so the first three joints, which are the main joints, were used. Analytical solution technique was preferred in the inverse kinematics analysis and inverse kinematics analysis software is written subsequently. Motion control of robot was performed with L298 motor driver cards and Arduino Mega 2560 microcontroller, and software was developed in the Arduino IDE environment. Calculated angle values of robot's joints were sent to Arduino from the Code∷Block environment via serial port. This improved system is suitable for educational purposes in the robotics and robot control applications based on image processing.