Paralel robot kinematiği, yörünge planlaması ve 3-UPS, 1-RU paralel robot uygulaması

Abstract

Son yıllarda paralel mekanizmalar üzerine yapılan çalışmalar ve endüstride kullanım alanlarının artması ile birlikte, bu mekanizmalar önem kazanmıştır. Genel olarak altta sabit bir platform üzerinde paralel eklemlerle bağlanmış hareketli platformlardan oluşurlar. Birden fazla seri mekanizmanın birleştirilerek kapalı çevrim bir yapı oluşturması ile elde edilirler. Özellikle yüksek kinematik hassasiyeti, kararlılıkları, yüksek yük kapasitesi, hassas pozisyon kontrolü gibi avantajları, paralel mekanizmaların tercih sebeplerindendir. Bunun yanında seri mekanizmalara göre kinematik denklemlerinin zorluğu ve çalışma uzayının sınırlı olması hala paralel mekanizmaların üzerinde çalışılan dezavantajlarıdır. Bu çalışmada 3-UPS, 1-RU paralel bir robot uygulaması üzerine yoğunlaşılmıştır. Robotun mekanik yapısı gereği oluşan kinematik denklemleri incelenmiştir. Kinematik denklemleri ile elde edilen varılacak konuma yörünge planlaması yapılmıştır. Beji ve Pascal modeline eklemeler yapılarak yeni bir model önerilmiştir. Robotun teorik kavramlarda belirtildiği şekilde mekanik uygulaması yapılmış, kinematik ve yörünge planlaması denklemlerine göre kontrolü gerçekleştirilmiştir. Program kodu kaynaklarda verilmiştir. Paralel robotların mevcutta olmayan telekomünikasyon alanında yeni kullanım alanları önerilmiştir. Paralel robotlar, üzerinde çalışmaların devam ettiği anten tilt ayarları ve hareketli radyo link problemlerinin çözümü olarak önerilmiştir.Anahtar Kelimeler: 3 Serbestlik Dereceli, Kinematik, Paralel Robot, Stewart Platformu, Yörünge Planlaması

Over the past decades, along with the increases of studies and usage area of the parallel mechanisms, the importance of these mechanisms gets more significant. Generaly, parallel mechanisms consist of a fixed base platform which is connected to upper moving platform with parallel set of joints. Several serial joints are combined in parallel to form a closed loop construction. Especially, advantages such as higher kinematic sensibility, higher precision, greater load capacity, accurate position control are the preference reasons of parallel mechanisms. Besides these advanteges, the complex kinematic calculations and limited workspaces according to serial mechanism are the disadvantages which are still in common study areas of parallel mechanisms.In this study, 3-UPS, 1-RU parallel robot application is focused on. The kinematic problems which is arise from the robot's natural mechanical structure, is examined. After the kinematic solution achieved, the orbit planning equations are studied in order to get the robot to its destination point. A new parallel robot model is offered over Beji and Pascal model by adding a new property to existing model. The mechanical structure is then applied as it was indicated in its teorical conpect and its control is achieved properly to its kinematic and trajectory planning equations. The source code are given in the addition section. New usage fields are suggested in telecommunication sector, which are not in use yet. A new solution is disscussed over the problem of adjusting antenna tilt and moving radio links.Keywords: 3 Degree Of Freedom, Kinematic, Parallel Robot, Stewart Platform, Trajectory Planning