Variable structure control of a manipulator with four degrees of freedom

Abstract

ÖZETÇE DÖRT ÖZERKLİK DERECESİNE SAHİP BİR ROBOT KOLUNUN DE?İŞKEN YAPILI BİR DENETİM ALGORİTMASIYLA KONTROLÜ Bir robotun kol ucunun belli bir yörüngeyi İzleyecek şekilce denetlenebilmesi İçin sistemin matematiksel modelinin bilinmesi gerekir. Robotun hareket denklemleri doğrusal olmayan türevsel denklemlerdir ve hareket değişkenleri bağlaşıktır. Bu tezde dört özerklik derecesine sahip bir robot kolunun matematiksel modeli bulunarak hareket değişkenleri Genel Ayrıştırma Kuramıyla ayrıştırılmıştır. Ayrıştırılmış sistem değişken yapılı bir denetim algorltmasıyla kontrol edilmiştir. Hareket denklemleri doğrusal olmayan bu durum için ters kinematik problem çözülmüştür. Tezin benzetim kısmında ters kinematik problem çözümüyle değişken yapılı denetim algoritması birleştirilmiştir,

IV ABSTRACT VARIABLE STRUCTURE CONTROL OF A MANIPULATOR WITH FOUR DEGREES OF FREEDOM In order to have the end effector of a manipulator to follow a specific Cartesian path, the equations of motion have to be known, i.e., a mathematical model of the system is to be constructed. The equations of motion of a manipulator are nonlinear and the variables of motion are coupled. In this thesis, the mathematical model of a manipulator with four degrees of freedom is obtained. The variables of motion are coupled by the application of General Nonlinear Decoupling Theory. The decoupled system Is controlled by a variable structure control algorithm. The Inverse kinematics problem is solved for the system with nonlinear equations of motion. The inverse kinematics problem solver is combined with the variable structure controller in the simulation part of the thesis.