N-Kollu bir robotun çalışma alanını hesaplayan ve çizen bir programın bilgisayar yardımı ile geliştirilmesi

Abstract

ÖZET Endüstriyel bir robotun önemli fonksiyonlarından biri, mekanik elini istenilen açısal konumlardaki `çalışma alanı` içerisinde hareket ettirebilmesidir. Robotlar çalışma alanlarındaki her noktaya, fiziksel konfigtirasyonları ve eklem hareketlerindeki sınırlamalar nedeniyle istenilen açıda ulaşamayabilirler. Bu nedenle robotların etkili çalışma alanlarının belirlenmesine yönelik çalışmalar robotigin en çok ilgi çeken bir araştırma alanıdır. Robotların çalışma alanlarının hesaplanması ile ilgili araştırmalarda geliştirilen algoritmaların çokluğu ve devamı [1,2,3,4,5,6] bu konuya olan ilgiyi göstermektedir. Bu çalışmanın amacı n-kollu bir robotun çalışma alanını hesaplıyan ve çizen bir programın bilgisayar yardımı ile geliştirilmesidir. Çalışma alanının geometrisi kullanılan mafsalların (R) döner ve (P) kayar mafsal bileşimi olmasına bağlı olarak değişmektedir. Mafsal konumlarının bulunmasında ters pozisyon analizi metodu kullanılacaktır. Geliştirilecek algoritmanın, grafiksel simtilasyon programının hazırlanması tezin hedefi olup, bu program sayesinde verilen kol sayısı ve mafsal tipine göre robotun çalışma alanı ve alan içindeki konumu çizilecektir. Robot kolun simtilasyonu, robot kolunun tasarımı ve hareket planlamasında önemli bir yer tutmaktadır. Ayrıca, endüstriyel bir robotun boyutlarının ve mafsal tipinin programa veri olarak girilmesiyle, robotu kullanacak operatörün robotun çalışma alanı hakkında bilgisayarda eğitilmesine imkan saglıyacaktır. İV

SUMMARY One of the most Important function of an industrial robot is the ability of moving its gripper inside its workspace for any desired orientation. Robots, in general can not reach every point their workspace with any arbitrary orientation because of the physical limitation of their mechanical configurations and their joint types. The study of the workspace of a robot is one of the focus of attentions In robotic researches. Increasing number of investigations and the continuity of newly developed algorithms in this area prove that the study of robot workspace is still valuable [1,2,3,4,5,6]. Present study deals with the calculation and the simulation of n-link robot workspace. The shape of the workspace depends on the type of the joint used to connect the consecutive links. P( prismatic) and C( cylindrical) type joints are comman on industrial robots. Combination of P and C type joints are also employed in robot applications. These types of joints are studied theoretically. Inverse kinematics method is studied in order to find the joint position variable. A computer simulation program is developed for n-link revolute robot in order to investigate its workspace area. Robot arm simulation is very important tools in order to design and develop a robot arm configuration and motion planning. Also, the robot simulation program helps the operator, who drives the robot in a factory, to understand how to robot perform given task in its workspace.