Çoklu robotlarda görüntü işleme temelli görev dağılımı için bir sistem tasarımı
Design of a system for task assignment based on image processing for multiple robots
Yazar: YASİN AK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN DERELİ
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada aynı otomasyon hattında farklı biçimde ve türde üretilen parçaların tespit edilmesi ve ayrıştırılması işlemi için birden fazla robot kolun görev paylaşımı için görüntü işleme temelli bir yöntem önerilmektedir. Yüksek hızda ve doğrulukta üretim, insan kaynaklı hataları en aza indirgeme ve insan gücü yerine makine gücü kullanma gibi avantajların birden fazla robot kol kullanarak robotların iş birliği ile yaptırılıyor olması bu avantajları en üst seviyeye çekmektedir. Bunun için çok sayıda robot kolun bulunduğu iş hattında her bir robot kolun seçmesi gereken nesneyi görüntü işleme ile tespit edilen nesne özelliklerine göre robot kollara atanması işlemi gerçekleştirilmiştir. Birden fazla robot kol kullanımı ile robotların iş birliği anlamında önemli olan bu çalışmanın ön hazırlık çalışması Matlab GUI arabiriminde gerçekleştirilmiştir. GUI ile tasarlanan arayüz ile robotlara görev verilebilmektedir. Oluşturulan kullanıcı arayüzü ile kullanıcı tabanlı renk, şekil ve boyut seçimi sonucunda parça tespit işlemi yaptırılabilmektedir. Bu çalışmada öngörülen senaryoda otomasyon hattından gelen parça robotların bulunduğu alana taşınmaktadır. Bu alanda parça ya işi doğrudan yapacak görevli robotun alanına ya da diğer robotun çalışma alanına düşmektedir. Eğer parça görevli robotun çalışma alanına düşmüşse robot görevi icabı parçayı ilgili bölgeye taşımaktadır. Ancak parça diğer robotun çalışma alanına düşmüşse bu durumda diğer robot tarafından görevli robotun çalışma alanına sürüklenmektedir. Çalışma karşılık konulan 3-eklemli iki robot kolun bulunduğu bir ortamda simülasyon temelli gerçekleştirilmiştir. Öncelikle robot kollara çalışma alanında ayrıştırması istenen parçanın şekil ve renk cinsinden görev ataması yapılmaktadır. Simülasyon başlatıldığında görüntü işleme ile görev ataması yapılan parçanın konumu elde edildikten sonra bu konumlardan ters kinematik hesaplamalar yapılarak robot kolların eklem açıları elde edilmiştir. Elde edilen açılar simülasyonda robotlara gönderilerek istenilen konuma hareket sağlanmıştır. Bu çalışmada ki robot işbirliğinin esası şu şekildedir: Otomasyon hattından görev alanına gelen bazı nesneler görevli olmayan diğer robotun çalışma alanına düşmektedir. Bu durumda robot görevi olmayan bu nesneyi diğer robotun görev alanına sürükleyerek hem nesne bilgisini hem de nesnenin konum bilgisini sorumlu robota aktarmaktadır. 
Bunların yanı sıra farklı çalışma alanlarında bulunan nesneler hangi robot taşıyacaksa onun alanına taşıyarak taşıyacak robota konum bilgisi vermiştir. Bu sayede robotların işbirliği sağlanmıştır. 
Anahtar Kelimeler: nesne tespiti, robotlar, robotların işbirliği, görüntü işleme

Abstract:
In this study, an image processing-based method is proposed for the task sharing of more than one robot arm for the detection and separation of parts produced in different forms and types in the same automation line. High speed and precision production, minimizing human errors by using machine power instead of human power, and performing tasks by using more than one robot arm with the cooperation of robots maximize these advantages. Object selection of each robot arm in the automation line with more than one robot arm for this is made process of assignment to robot arms according to its properties of detected object with image processing. The simulation tests of this study, which is important for the cooperation of robots with the use of more than one robot arm, were carried out using the Matlab GUI. Robots can be assigned tasks with the interface designed with GUI. Object detection is made as a result of the choice of color, shape and size with created user interface. In this study, the part coming from the automation line is moved to the area where the robots are located. In this area, the part will either fall directly into the working area of the robot in charge or fall into the working area of the other robot. If the part has fallen into the working area of the robot in charge, the robot will carry the part to the relevant area as required. However, if the part has fallen into the working area of the other robot, then it will be dragged by the other robot to the working area of the robot in charge. Then, when the simulation was started, kinematic calculations were made and the angles were obtained. The obtained angles are sent to the robots in the simulation and movement to the desired position is provided. The basis of robot cooperation in this study is as follows: Some objects that come to the task area from the automation line fall into the work area of the other robot who is not on duty. In this case, the robot transfers both the object information and the position information of the object to the responsible robot by dragging this object, which is not a task, to the task area of the other robot.
In addition to these, objects in different working areas were moved to the area of the robot to be transported and gave position information to the robot that would carry them. In this way, the cooperation of robots is ensured.
Keywords: object detection, robots, cooperation of robots, image processing