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
Yazar: SABRİ UZUNER
Danışman: PROF. DR. NİHAT AKKUŞ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Endüstriyel robotlar = Industrial robots ; Robot imalatı = Robot manufacturing ; Robot kinematiği = Robot kinematics ; Robot kolu = Robot arm ; Robot manipülatörleri = Robot manipulators ; Robot tasarımı = Robot design ; Robotik = Robotics

Özet:
Bu tez çalışmasında 5 eksen ve bir uç işlevcisine sahip manipülatör (robot kol) tasarımı gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda yörünge analizi, ileri ve ters kinematik analizleri yapılarak manipülatörün bilgisayar ortamında kontrolü gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan manipülatör 150gr. taşıma kapasitesine sahiptir. Mekanik sistemin tasarımı yapılırken SolidWORKS programından yararlanılmıştır. Sistemde kullanılan servo motorlar hobi amaçlı kullanılan RC servo motorlardır. Motorların kontrol kartı hazır alınmış, güç katı ise kontrol kartına uygun olarak Proteus programında tasarlanmıştır. Tasarlanan manipülatöre ait matematiksel analizler için MATLAB programı kullanılmıştır. Ters kinematik analizi için kullanılan standart yöntemlerinin yanında bilgisayar ortamında algoritma geliştirilerek standart çözümlerin eksik kaldığı yönler giderilmiştir. Manipülatörü kontrol etmek içinse Visual Basic 6.0 programından yararlanılmıştır.Sistemin çalışması ise; Bilgisayarda yazılan program, kullanıcının manipülatöre yaptırmak istedikleri hareketleri kontrolcünün anlayacağı bilgilere çevirir. Kontrolcü kendine gelen bilgiyi motorların anlayacağı sinyallere dönüştürerek tasarlanan manipülatörün istenilen şekilde hareket etmesi sağlanır. Kontrol kartı aynı zamanda motorlara gönderilen bilgiyi program sayesinde bilgisayara geri göndererek motorların istenilen pozisyonda gidip gitmediği bilgisini bize verir. Bu bilgi sayesinde kapalı çevrim yapma imkânımız doğar.

Abstract:
In this thesis a 5-axis manipulator (robotic arm), which is able to displace loads up to 150 gr., with one gripper has been designed. Trajectory analysis, reverse and forward kinematic analyses has been conducted to be able to control the manipulator in computer medium. SolidWORKS software has been used to design the mechanical system of the manipulator. Servo motors which are used in the work are RC type and normally are for hobby activities. Electronic control card for the motors has been bought from a supplier and the electronic power card has been designed accordingly using Proteus software. MATLAB software has been used for the mathematical analyses of the manipulator. Together with the traditional reverse kinematic analyses, by developing computer-based algorithms, shortcomings of traditional solutions have been compensated. Visual Basic 6.0 software has been used to control the manipulator.System works by translating user commands to the control card via developed software on the computer. Then the control card transforms the data it receives to the form which can be used by the motors of the system, at the end, leading to manipulator movements demanded by the user. The control card also receives info from the motors and conveys it to the computer software to enable the user to see if the motors were able to perform the moves demanded by the user. This kind of communication enables the system to work as a closed cycle one.