Dört bacaklı mobil robotlarda yürüme analizi ve yol izleme
Gait analysis and path tracking for four legged mobile robots
Yazar: OSMAN DARICI
Danışman: PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Robot denetim = Robot control ; Robot kinematiği = Robot kinematics ; Robot sistemleri = Robot systems ; Robotlar = Robots

Özet:
Bu çalışmada dört bacaklı mobil robotlarda yürüyüş teknikleri açıklanmış, bu teknikler dört bacaklı bir robot modelinde simülasyonlarla gerçeklenmiş, ayrıca mobil robotlar için bir yol izleme yöntemi gerekli algoritma kurularak dört bacaklı mobil robot modelinde simulasyonlarda uygulanmış ve sonuçlar gösterilmiştir. Tüm yürüyüş ve yol izleme teknikleri için gerekli parametreler MATLAB ile hesaplanmıştır. Dört bacaklı robot modeli ADAMS dinamik simülasyon programında geliştirilmiştir. Bu çalışmanın dört, altı ve sekiz bacaklı mobil robot çalışmalarında ve literatürde sık çalışılmış mobil robotlarda davranış tabanlı kontrol yöntemlerinin kullanılmasına geçişte bir ön çalışma olması amaçlanmıştır.Tez çalışmasında öncelikle yürümeye ilişkin temel kavramlar ve literatürde çalışılmış iki, dört, altı ve sekiz bacaklı yürüyüş yöntemleri hakkında genel bilgi verilmiştir. Ardından üç farklı dört bacaklı yürüyüş yöntemi açıklanmış ve bunların simülasyon sonuçlarına yer verilmiştir. Daha sonra mobil robotlar için geliştirilen bir yol izleme yöntemi açıklanmış ve bu yöntem dört bacaklı mobil robot modelinde uygulanarak simülasyon sonuçlarına yer verilmiştir. Son olarak sonuçlar tartışılmıştır.Yapılan simülasyonlarla dört bacaklı yürüme tekniklerinde eklem posizyonları, robotun kütle merkezinin aldığı yol, pozisyon hataları zamanla değişen dalga şekilleri ile gösterilmiş ve bu yürüyüş tekniklerinin karşılaştırılması sağlanmıştır. Yol izleme tekniğindeyse simülasyonlar sonucunda robotun kütle merkezinin posizyonunun zamanla değişen dalga şekli gösterilerek robotun verilen yolu ne yakınlıkta izlediği gösterilmiştir.

Abstract:
In this study, gait generation techniques for a four legged mobile robot are examined, these techniques were implemented on a four legged mobile robot model by simulations and a path tracking method for mobile robots were implemented on the four legged mobile robot model by developing the suitable algorithm. All of the parameters for gait generation and path tracking algorithm were developed in MATLAB. The four legged mobile robot model were developed in ADAMS dynamic simulation software. This study is intended to be a frame work for future quadruped, hexapod and octapod mobile robot researches and behaviour based control algorithms in mobile robotics.In this study, firstly, a brief information is given about the fundamentals of gait generation and biped, quadruped, hexapod and octapod gait techniques which were previously studied. Than, three different quadruped gait generation methods are explanined and simulation results are given. Finally, a path tracking algortihm for mobile is implemented in the four legged robot model and simulation results and conclusion are given.Joint positions, the position of the center of gravity of the robot and position errors are showed by the simulations for different quadruped gaits and the comparision of gaits are given. The simulation results of path tracking method showed the desired paths and tracked paths(the position of the center of gravity).