Altı eksen robot kol tasarımı ve Raspberry Pi tabanlı robot görme uygulaması
Six-axis robotic arm design and Raspberry Pi based robotic imaging application
Yazar: ZÜLFÜ ALANOĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. YAKUP KUTLU
Mustafa Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enformatik Ana Bilim Dalı / Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Bu tez çalışmasında Raspberry Pi tabanlı akıllı robot kol tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Robot kolun tasarlanması, tanıma modülü ve motorların hareket modülü olarak 3 ana modülden meydana gelmektedir.
Robot kol tasarımında sabit istasyon robot tipinde altı eklemli robot kol belirlenerek tasarlanmış ve 3D yazıcı ile üretilmiştir.  Bir kamera ve Raspbery Pi kontrol ünitesi de eklenerek sabit istasyonlu robot kol sistemi oluşturulmuştur.  
Görüntü, Raspberry Pi' ye bağlı robot kolunu çalışma alanını görecek şekilde yerleştirilen web kamerası ile alınmıştır. Görüntü işleme için açık kaynak kodlu OpenCV Kütüphanesi kullanılmıştır. 
Tanıma modülü kameradan alınan görüntüdeki objeler görüntü işleme teknikleri kullanılarak belirlenmiş ve morfolojik öznitelikler çıkarılarak tanıma modeli geliştirilmiştir. Makine öğrenmesi tekniklerinden Naive Bayes, En Yakın Komşu ve Radyan tabanlı fonksiyon ağı yapıları kullanılarak %98 başarımlı otomatik tanıma işlemi gerçekleştirilmiştir. 
Motorların hareket modülünde ise görüntü işleme sonrası belirlenen koordinatlar için ters kinematik teknikleri kullanılarak her bir eklemin açıları hesaplanarak motor hareketleri yaptırılmıştır. 
Akıllı Robot kol için iki farklı görev belirlenmiştir. İlk görev düzgün halde bulunan yapboz nesnelerinin yerlerini belirleyip bunları dağıtma işlemi gerçekleştirilmiştir.  Diğer görevi ise dağınık halde bulunan yapboz nesnelerini tanıyarak uygun yerlerine yerleştirmesini başarılı bir şekilde yapılması sağlanmıştır. 
Bu işlem için Linux tabanlı Rasbian işletim sistemine sahip Raspberry Pi 2 geliştirme kartı üzerinde çalışılmış ve görüntü işleme, robot kol açılarının hesaplanması ve robot kol hareketlerinin sağlanması için Python programlama dili kullanılmıştır.

Abstract:
In this thesis, Raspberry Pi based intelligent robot arm was designed and realized. The study was based on three main modules, the design of the robot arm, the recognition module and the motion module of the motors.
The robot arm was designed by designing a six-jointed robot arm in fixed-station robot type and printed through 3D printer. A fixed station robot arm system was realized by adding a camera andRaspberry Pi control unit, too.
Images were obtained by a web cam which was installed in a way to see workspace of the Raspberry Pi-connected robotic arm. Open source OpenCV library was applied for image processing.
The recognition module, the objects in the images taken from camera, was created by using image processing techniques and a recognition model was developed by extracting morphological attributes. 98% performance automatic recognition was realized by using machine learning techniques like Naive Bayes, Nearest Neighbor and Radian based function network structures.
In the motion module of the motors, motor movements were made by calculating the angles of each joint using inverse kinematics techniques for the coordinates which were determined after image processing.
Two different tasks were defined for the Intelligent Robot arm. The first task was to determine the location of the jigsaw objects that were in a proper state and scatter them. The other task was to recognize the scattered jigsaw objects and place them in the appropriate places successfully.
This was done on the Raspberry Pi 2 development board with a Linux based Rasbian operating system and the Python programming language was used for image processing, calculation of robot arm openings and robot arm movements.