Mikroişlemci denetimli beş serbestlik derecesine sahip robot ile yüzey ölçümü
Surface meassurement with microprocessor controlled robot with five degrees of freedom
Yazar: KÜBRA AYAZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERAP KARAGÖL
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Endüstriyel üretimin artmasıyla birlikte üretimin sürekliliği ve kalitesinin devamı için test sistemleri de bu gelişimde önemli rol oynamaktadır. Sağlık, otomotiv, savunma sanayi, elektronik, mekanik gibi üretimin olduğu her alanda çeşit çeşit test yöntemleri kullanılmaktadır. Araçların şasisinin düzlüğünü ölçmek amacıyla başlanılan bu tez ile bir çok nesnenin yüzeyinin düzlüğü test edilebilinecektir. Araçların iskeleti olarak tabir edilen şasilerinde oluşabilecek en ufak eğrilik ciddi sorunları beraberinde getirmektedir. Sağdan, soldan, önden veya arkadan kontrol edildiğinde aracın şasisinde herhangi bir sorun gözle görülemeyecek ölçüde olabilmektedir. Bu da aracın kazalı olduğunu göstermektedir ve trafikte olumsuzluklar meydana getirerek can ve mal güvenliğini tehlikeye sokabilmektedir. Bu noktada profesyonel bir test ihtiyacı doğmaktadır. Bu sebeple her bir ekleminde encoder bulunan, hareketi kolay, esnekliği minimum, hassasiyeti yüksek olan 5 eksenli bir robot kol tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Ölçülecek yüzey üzerinde belirli noktalardan ölçümler alınarak test yapılmaktadır. Bu noktaların ölçümü robot kolunun uç kısmında bulunan buton ile belirlenmektedir. En az 4 noktadan alınan bu noktaların konumu Denavit-Hartenberg yöntemi kullanılarak hesaplanmaktadır. Konumu bilinen noktalar arasında yapılan kıyaslamalar ile düz olması beklenen yüzey üzerinde hangi noktanın ne kadar eğrilikte olduğu milimetrik hassasiyet ile belirlenebilmektedir. Tüm bu hesaplar bilgisayar ekranında hazırlanan arayüz yazılımı üzerinden gözlemlenebilmektedir. Böylelikle ikinci el araç alım satımlarında aracın kazalı olup olmadığı hakkında fikir edinilebilmektedir. Robot kolu içerisindeki encoderlardan gelen verileri işleyen ve USB haberleşme ile bilgisayara ulaştıran elektronik kart STM32F407 mikroişlemcisi kullanarak hazırlanmıştır. Bilgisayar ekranında görülen bu test sonucu çıktı olarak kullanıcıya raporlanabilmektedir. Ve bu şekilde yüzeylerin testi yapılabilmektedir.

Abstract:
With the increase of industrial production, test systems play an important role in this development for continuity and quality of production. Health, automotive, defense industry, electronics, mechanics in all areas of production such as various test methods are used. This project, which was initiated to measure the flatness of the chassis of vehicles, can be used to test the flatness of the surface of many objects. The smallest curvature that may occur in the chassis of the vehicles, which is called as skeleton, brings serious problems. When controlled from the right, left, front or rear, any problems in the chassis of the vehicle can be invisible. This indicates that the vehicle is an accident and can cause danger to life and property by causing negativity in traffic. At this point there is a need for a professional test. For this reason, a 5-axis robot arm with encoder in each joint, easy to move, minimum flexibility, and high precision has been designed and realized. Measurements are taken from certain points on the surface to be measured and tested. The measurement of these points is determined by the button on the end of the robot arm. The position of these points taken from at least 4 points is calculated using the Denavit-Hartenberg method. By comparison between known points, it is possible to determine the curvature of which point on the surface which is expected to be flat with millimetric precision. All of these calculations can be observed through the interface software prepared on the computer screen. In this way, it is possible to get an idea about whether the vehicle is damaged or not. The electronic card, which processes the data from the encoders in the robot arm and transmits them to the computer via USB communication, is prepared using the STM32F407 microprocessor. This test result can be reported to the user as output on the computer screen. And in this way the surfaces can be tested.