Otonom pentapod mini ekskavatör (OPEMEKS)

Abstract

-Birçok sektörde eklem bacaklı robotların etkin kullanımına yönelik araştırmalar hızla devam etmektedir. Ancak pentapod robotlara yönelik yapılmış çalışmalara az rastlanılmaktadır. Bu çalışmada, beş bacaklı bir iş makinesi robotunun, Matlab Simscape Multibody ortamında dinamik modeli oluşturulmuş ve robotun imalatı yapılmıştır. Robotun herbir bacağı 3 eksenli ve döner eklemlere sahiptir. Eklemlerin kontrolü için PID kontrol yöntemi kullanılmıştır. Yürümenin gerçekleştirilebilmesi için 5 bacak yapısına uygun yürüyüş dizisi oluşturulmuştur. Bu yürüyüş dizisi ile beş bacaklı robota ait gövdede dikkate değer salınımlar yapmadan yere parallel olarak dengeli bir yürüyüş sağlanabilmiştir. Daha sonra simülasyon ortamında üzerine 3 eksenli ve döner eklemlere sahip manipülator kolu yerleştirilmiş ve üzerindeki manipülatör kolun pozisyon kontrolü gerçekleştirilmiştir. Yürüyüş esnasında robot gövdesinde oluşan sarsıntıların, manipülatör pozisyon kontrolündeki etkileri grafiksel olarak sunulmuş ve sonuçlar irdelenmiştir. Çalışma sonunda, endüstrideki farklı çalışma alanlarında kullanılabilecek 5 bacaklı ağır iş makinesi platformu elde edilmiş olup simülasyon ortamında farklı ağırlıktaki tutucu uçlar ile çalışabilecek manipulator kolu tasarımı yapılmıştır.

-Research on the effective use of joint-legged robots continues rapidly in many sectors. However, studies on pentapod robots are rare. In this study, a heavy-duty 5-legged robot was modeled in a Matlab Simscape Multibody environment and has been constructed. Each leg of the robot has three axes and rotary joints. PID control method was used for the control of the joints. In order to be able to walk, a suitable gait sequence for five leg structures has been generated. With this gait sequence, a balanced gait was achieved and the body of a five-legged walking robot was remains parallel to the ground without notable oscillations. Then, in the simulation environment, a 3-axis manipulator arm with rotary joints was placed on heavy-duty robot platform and the position control of the manipulator arm on it was performed. The effects of vibrations in the robot's base during the walk on manipulator position control are presented graphically and the results are discussed. At the end of the study, a 5-legged heavy-duty machine platform that can be used in different working areas in the industry was obtained, and a manipulator arm was designed that can work with gripper tips of different weight in Simscape Multibody simulation environment.