Bir yükün ortak taşınmasında eşdeğer iki robot kolunun koordinasyonu ve optimum kontrolu

Abstract

5.1. ÖZET Bu çalışmada, serbestlik derecesi iki olan, iki robot kolu ile bir yükün koordineli olarak ortak taşınması durumunda, robot kinematiği incelenmiş ve robot sisteminin dinamik davranışı ile kontrolü analiz edilerek optimum kontrol yöntemleri incelenmiştir. Önce bir tek robot kolu için kinematik denklemler ele alınmıştır. Daha sonra bir robot kolunun dinamik denklemlerinin Lagrange yöntemi ile en genel biçimde yazılması açılanmıştır. Bir tek robot kolu için verilen bu incelemeden sonra, daha sonraki bölümlerde kullanılan iki adet iki jointli, planar robot kolunun ortaklaşa hareketi için kinematik ve dinamik denklemler elde edilmiştir. Bu denklemlerin formülasyonunda bir robot kolu için verilen kinematik ve dinamik denklemler kullanılmıştır. En son olarak, planar iki robot kolu ile, bir yükün ortak taşınma deneyine ilişkin bir önceki bölümde verilen kinematik ve dinamik denklemler kullanılarak, bilgisayar simülasyonu yapılmıştır.Simülasyon deneyinde yükün ağırlık merkezinin izleyeceği yörünge verilmiş ve bu yörüngede hareket için uygulanması gereken kuvvetler ve momentler hesaplanmış ve grafik olarak gösterilmiştir. Simülasyon için MATHCAD paket programı kullanılmıştır. Sonuç olarak, iki robot kolu ile bir yükün ortaklaşa taşınması için gereken koordinasyon ve kontrol büyüklükleri bulunmuş ve böyle bir robot sisteminin fiziksel gerçeklenmesi için gereken tasarım yöntemi geliştirilmiştir. 79

5.2. SUMMARY In this study, robot kinematics has been examined in the case of carrying an object by means of, coordinately working two independent-arm robot system with a two degree of freedom; also the dynamics behaviour of this system and its optimum control have been analised. First the kinematic equations for one robot arm have been taken into consideration. Then, the kinematic equations have been expressed in the most general way using the Lagrange equation. After expressing the equations for one robor arm, the dynamic and kinematic equations which will be used in later chapters for simulations, have been calculated for the robot system with two planar robot arm, acting coordinately to move an object. In the formulation of these equations the kinematic and dynamic equations for an individual robot arm have been used. Finally the kinematic and dynamic equations related with the experiment of earring an object coordinately by means of two planar robot arms have been used for computer simulation. In the simulation the orbit of the mass center of the object has been given and the necessary forces & torques have been computed and shown as graphs. MATHCAD software has been used for this simulation. Consequently, coordination & control forces required for carrying an object by means of a coordinated two-armed robot system have been found and a design method for physically realising such a robot system has been given. 80