ROBOT TEKNOLOJISI. Ege Üniversitesi Ege MYO Mekatronik Programı

Benzer belgeler
SBR331 Egzersiz Biyomekaniği

Hoş geldiniz. Customer Solutions / Fikret K. AKYÜZ 1

Yrd. Doç. Dr. A. Burak İNNER

PCC 6505 PROFILE CUTTING LINE

Çoklu Kordinat Sistemi

Yüz Tanımaya Dayalı Uygulamalar. (Özet)

ENDÜSTRĐYEL ROBOTLARIN YAPILARI, KULLANIM ALANLARI VE MARKET ĐSTATĐSTĐKLERĐ

Pres Besleme Sistemleri Press Feeding Systems

Pres Besleme Sistemleri Press Feeding Systems

THE DESIGN AND USE OF CONTINUOUS GNSS REFERENCE NETWORKS. by Özgür Avcı B.S., Istanbul Technical University, 2003

KABLO DÖŞEME GEMİLERİ CABLE LAYING VESSELS

PETES, önceden haber vermeksizin ürünlerinde her türlü değişiklik yapma hakkını saklı tutar.

A UNIFIED APPROACH IN GPS ACCURACY DETERMINATION STUDIES

Hakkımızda / About Us... Tunç Makina 1980'den günümüze imal ettiği Eksantrik Presler de kullanmış olduğu,kaliteli malzemelerle imalatını uygulayarak,k

VOLEVBOLCULARıNMANŞET PASLARıNIN. KiNEMATiK ANALizi

Unlike analytical solutions, numerical methods have an error range. In addition to this

REDÜKTÖRLÜ GİYOTİN MAKAS ( MANYETİK FRENLİ ) GUILLOTINE SHEARS WITH REDUCER ( MAGNETIC BRAKE ) ( RGM / RGM )

Arýza Giderme. Troubleshooting

AHK. 3 Valsli Hidrolik Silindir Makineleri 3 Rolls Hydraulic Plate Bending Machines AHK 25/65

AHS. Working Lenght Maks. Kalınlık Ön Bükme. Motor Power. Weight Ağırlık. Lenght. Height. Width

WEEK 11 CME323 NUMERIC ANALYSIS. Lect. Yasin ORTAKCI.

INCLINOMETER TILT SENSOR

24kV,630A Outdoor Switch Disconnector with Arc Quenching Chamber (ELBI) IEC IEC IEC 60129

Ders Öğretim Planı. Dersin Kodu Dersin Adı Dersin Türü Yıl Yarıyıl AKTS DİNAMİK Zorunlu 2 3 4

Tekirdağ&Ziraat&Fakültesi&Dergisi&

Wick Drain. Machines - 7 -

WEEK 4 BLM323 NUMERIC ANALYSIS. Okt. Yasin ORTAKCI.

4. HAFTA BLM323 SAYISAL ANALİZ. Okt. Yasin ORTAKCI.

e-motion Operasyonel Sistemler - Operational Systems

Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at

BORU DÖŞEME GEMİLERİ. Cilt C. Kısım 16 - Boru Döşeme Gemileri

Örnek 1 (Virtüel iş çözümü için; Bakınız : Ders Notu Sayfa 23 - Örnek 4)

Varol, A., Carabott, V., Delannoy, P., Vivet, M.: Control of Temperature with a Robot, Matik'97, Makine Tasarım Teorisi ve Modern İmalat Yöntemleri

Ad Soyad: Öğrenci No:...

M03 SRG 100. Sliding Systems Decorative Ventilation Door Hardware. Teknik Detaylar / Installation Guide.

artık güç siz de! Now you have power! erdalozkanmakina.com

Giri Bilgileri. Sistem Geometrisi ve Eleman Bilgileri: h kat = 282. ekil 1 Kat çerçevesi (Ölçüler : cm) E = 2.85x10 7 kn/m 2 (C20) Poisson Oranı = 0.

HAREKET ANALizi SiSTEMLERiNDE ORTAYA ÇıKAN

Mükemmel izler bırakır...

Lineer modülde üstün Alman teknolojisinin adresi : BAHR ALL Roller Guide Pozisyonlama sistemi ALLM 203, 204 / Positioning system ALLM 203, 204

Standart Features. Standart Özellikler. Özel Ekipman. Optional Features


nero 4 EKSEN 3 ÜNİTE CNC AĞAÇ TORNA 4 AXIS 3 UNIT CNC WOOD LATHE

Sekil 1 de plani verilen radye temelin statik analizini yaparak, isletme yükleri için S11 gerilme konturunu çizdiriniz.

Dersin Kodu Dersin Adı Dersin Türü Yıl Yarıyıl AKTS MATEMATİK II Zorunlu 1 2 5

INC 210 INCLINOMETER TILT SENSOR INC 210 INCLINOMETER (TILT SENSOR) Applications 0-360⁰

REDÜKTÖRLÜ GİYOTİN MAKASLAR DIRECT GEAR MOTORISED GUILLOTINES

Sıkı Geçme Mil Göbek Bağlantıları: Kontrol ve Boyutlandırma Hesaplamaları. Prof. Dr. Mehmet Fırat 72

TAŞIMA PROFİLİ Yekpare yapısı sayesinde yüksek taşıma kapasitesine sahiptir. Kapalı kablo kanalı, yoğun kablo akışında avantaj sağlar.

ZTM112 BİLGİSAYAR DESTETEKLİ ÇİZİM TEKNİĞİ

ELEKTRİKLİ SİLİNDİRLER İLE KUVVET VE KONUM KONTROLÜ

İZDÜŞÜM. İzdüşümün Tanımı ve Önemi İzdüşüm Metodları Temel İzdüşüm Düzlemleri Noktanın İzdüşümü Doğrunun İzdüşümü Düzlemlerin İz Düşümleri

CHAPTER 7: DISTRIBUTION OF SAMPLE STATISTICS. Sampling from a Population

4R HMS MODEL 4R HMS. Opsiyonel Hidrolik Üst Vinç Optional Hydraulic Overhead Crane

C O N T E N T S BHD BHD page 2-5 BHD page 6-9 BHD page BHD page page BHD

AUTOCAD: Çizim Limitleri

KARDAN MAFSALLI & LİMİT ROTLU DİLATASYON KOMPANSATÖRLERİ

DOKUZ EYLUL UNIVERSITY FACULTY OF ENGINEERING OFFICE OF THE DEAN COURSE / MODULE / BLOCK DETAILS ACADEMIC YEAR / SEMESTER. Course Code: END 3933

Kafes Sistemler Turesses

LANDE DYNAcenter Server Cabinet W600 X D1000 MECHANICAL TESTS REPORT

THE EFFECT TO GEOREFERENCING ACCURACY OF CONTROL TARGETS IN TERRESTRIAL LASER SCANNING APPLICATIONS

ABSOLUTE ROTARY ENCODER

HAKKIMIZDA / ABOUT US

MKT 2134 ENDÜSTRİYEL ROBOTLAR

Ardunio ve Bluetooth ile RC araba kontrolü

Spectrum of PCM signal depends on Bit rate: Correlation of PCM data PCM waveform (pulse shape) Line encoding. For no aliasing:

PROFİL LİSTESİ P 232 Sürme Seri Sistemi Ana ve Yardımcı Profiller

PUMA TİPİ ROBOT İLE İNSAN KOLU HAREKETLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI; ALTERNATİF BİR ROBOT KOL OMUZ TASARIMI

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Problemin çözümünde şu program olanakları kullanılmaktadır

Reinforced Concrete Structures

CNC Kontrollü Hidrolik Abkant Presler Hydraulic Press Brakes CNC Control. HCNC Serisi Abkant Presler HCNC Series Press Brake

A801 PNÖMATİK PİSTON KEÇESİ / A801 PNEUMATIC PISTON SEAL

SAC İŞLEME TEKNOLOJİLERİ METAL WORKING TECNOLOGIES

ACCURACY OF GPS PRECISE POINT POSITIONING (PPP)

Atıksu Arıtma Tesislerinde Hava Dağıtımının Optimize Edilmesi ve Enerji Tasarrufu

STOK FİYAT BİLGİSİ YATAK VE BAZA / STOCK PRICE LIST MATTRESS & BEDBASE

Arch Dams. Prof. Dr. Recep YURTAL (Ç.Ü.) Translated from the slides of. by his kind courtesy. ercan kahya

HİDROLİK PROFİL BÜKME MAKİNELERİ HYDRAULIC PROFILE BENDING MACHINES HPA WE RE SHAPING FUTURE WITH STEEL / GELECEĞİ ÇELİK İLE ŞEKİLLENDİRİYORUZ

STATION THERMOFORMING MACHINE

REZİSTANS ÖZELLİKLERİ CHARACTERISTICS OF HEATERS CHARACTERISTICS OF FANS FAN ÖZELLİKLERİ

HY series / serileri FO RO DO FN RN DN FM RM DM FS RS DS FV RV DV FB RB DB. Hollow Output Shaft / Delik Mil. Single Clamping / Tek Konik Sıkma

ATILIM UNIVERSITY Department of Computer Engineering

Ege Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Kontrol Sistemleri II Dersi Grup Adı: Sıvı Seviye Kontrol Deneyi.../..

BPM-T BPM PUNCH MAKİNELERİ PUNCHING MACHINES

Sirkülasyon Pompaları

Keyestudio SHT31 Temperature and Humidity Module / SHT31 Sıcaklık ve Nem Modülü

: Manufacturing Engineering and Management (Link) Üretim Sistemleri/Endüstri Mühendislii Bölümü ne uygun bazı dersler

Beşevler Mah. Aktaş Sok.Pars İş Merkezi. No:5 Kat:4 Büro:8 Nilüfer/Bursa Tel: Faks: e-posta:

Problem X. Kafes Kirişli Köprü. Çelik. E = ksi Poisson oranı = 0.3 Tüm elemanlar W6X12 Fy = 36 ksi. Betonarme Köprü Tabliyesi

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ÇEVRESEL TEST HİZMETLERİ 2.ENVIRONMENTAL TESTS

L2 L= nh. L4 L= nh. C2 C= pf. Term Term1 Num=1 Z=50 Ohm. Term2 Num=2 Z=50 Oh. C3 C= pf S-PARAMETERS

Delta Pulse 3 Montaj ve Çalıstırma Kılavuzu.

Bölüm 6. Diziler (arrays) Temel kavramlar Tek boyutlu diziler Çok boyutlu diziler

PACKAGE STITCHING SYSTEMS KOLİ DİKİŞ SİSTEMLERİ. MAKİNA SAN.TİC.LTD.ŞTİ KOLİ DİKİŞ MAKİNALARI ve DİKİŞ TELİ İMALATI GÜVENİLİR ÜRETİMDE DOĞRU TERCİH

AĞIR YAĞ SIVI YAKIT BRÜLÖRLERİ FUEL OIL BURNERS

Darbeli Kırıcılar Impact Crushers

ATEM. Zamanında ve etkin servis hizmetiyle size en yakın noktadayız.

VHR ER ENERJİ GERİ KAZANIM CİHAZLARI VHR ER ENERGY RECOVERY UNITS

Transkript:

ROBOT TEKNOLOJISI Ege Üniversitesi Ege MYO Mekatronik Programı

BÖLÜM 2 Robotların Yapısı

Robotun Parçaları Çevre Dış sensörler Kullanıcı Programlama İç Sensörler Net Kontrol Ünitesi Mekanik Yapı Actuatorler

Robotun Yapısı Temel Özellikleri: - Kinematik zincir (chain) - Serbestlik derecesi (Degree of freedom) - Manevra (Maneuvering) derecesi - Yapısı (Architecture) - Hassasiyet (Precision) - Çalışma alanı (Working space) - Erişilebilir (Accessibility) -Taşıma Kapasitesi (Payload)

Serbestlik Derecesi Serbestlik derecesi robotta yer alan ve diğerlerlerinden farklı hareket veren aktuator sayısına bağlıdır. D o F Her eklem manipulatöre bir serbestlik derecesi ekler, son işi yapan elemana (end effector, parmak, delici uç, kaynak elektrodu) bu eklemein verdiği hareketi diğer eklemlerden biri veya birleşiminin vermiyor olması gerekir.

Serbestlik Derecesi Yerleşme, Pozisyonlama end effectorun üç boyutlu uzayda dönel veya kayar hareketler ile yerleştirilmesine yerleşme veya pozisyonlama adı verilir. Referans koordinatın orijini x y P z

Serbestlik Derecesi Oryantasyon (Orientation) roll End effectorun üç boyutlu uzay içerisinde istediğimiz işi yapacak pozisyon ve şekle getirilmesi işlemine oryantasyon denir. Bu iş için robotun en az 3 serbestlik derecesine sabip olması gerekiyor. Referans koordinatın orijini x y P z tilt pan

Manevra Derecesi Manevra derecesi yeni bir serbestlik derecesi yaratmadan yeni bir hareket ettiren aktuator sayısıdır.

Manevra derecesi Zorlanmış erişim Çoklu erişim lüszumsuz DoF kullanılmış

Robot Mimarisi Robot Mimarisi; robotun kinematik zincirini tamanlayan farklı eklemlerin birleşimidir.

Mekanik Yapı Kinematik zincir: bir hareketi yapmak için katı elemanların belli bir sırada eklemlerle birleştirilmesine denir Açık: Kapalı (Parallel):

Parçaların Adlandırılması Elbow (Dirsek) Arm (kol) Wrist (bilek) Shoulder (Omuz) Trunk (Gövde) Base

Mekanik yapıdan robotun tanımlanması: Serbestlik derecesi Çalışma uzayı Erişebilirlik Yükleme Hassasiyet

Degrees of freedom Tridimensional positioning: (x,y,z ) Minimum: 3 Degrees of freedom

q Degrees of freedom Positioning + orientation: (x,y,z,,,q ) Minimum: 3 + 3 Degrees of freedom Architecture: Configuration and kind of articulations of the kinematical chain that determine the working volume and accessibility

Eklem Çeşitleri (joints) In red, those usually used in robotics as they can be motorized without problems

Temel Özelliklerinin Tanımlanması Serbestlik derecesi (Degrees of freedom) Tam hareket edebilme sayısı. Hareket Yeteneği (Movement capability) Çalışma alanı, Erişebilme ve manevra yeteneği Hareket Hasasiyeti (Movement precision) Resolution, Repetitiveness, Precision and Compliance Dinamik Özellikleri (characteristics) Taşıma kapasitesi (Payload), Hız (Speed) ve güvenirliklik (Stability)

Hareket hassasiyeti Precision (Accuracy) hassasiyet veya doğruluk end effectorun istenilen pozisyon ve oriyantosyona getirlmesindeki sapma. e sapma miktarı. Hassasiyet bağlı olduğu değişkenler: Mekanik hareketten kaynaklı (backlash, ters tepme) Sensors offset Sensors resolution, çözünürlük end-effector (E.E.) veya zincirde oluşan sapmalar ey Hedefin koordinatı E. E. Ulaştığı noktalar kırmızılar hatalı ex

Precision (Accuracy) Movement precision Capacity to place the end effector into a given position and orientation (pose) within the robot working volume, from a random initial position. e increases with the distance to the robot axis. ey Coordinates of the target ex e offset Precision + R

Repetitiveness Movement precision Capacity to place the end effector into a given position and orientation (pose) within the robot working volume, from a given initial position. Repetitiveness depends on: Mechanical play (backlash) Target position Speed and direction when reaching the target Coordinates of the target ey Repetitiveness error ex Precision + R

Movement precision (Statics) Resolution: Minimal displacement the EE can achieve and / or the control unit can measure. Determined by mechanical joints and the number of bits of the sensors tied to the robot joints. Error resolution of the sensor = Measurement Rank / 2 n

Joint 1 Mekanik Yapı Joint 1 Joint 4 Joint 2 Joint 3 Joint 5 Joint 3 Joint 4 Joint 2 Joint 5 Joint 6

Çalışma hacminin kesiti

Architectures Architecture: Configuration and kind of articulations of the kinematical chain that determine the working volume and accessibility Classical Architectures: Cartesian Cylindrical Polar Angular

Cartesian Work Space (D+D+D)

Example of a Cartesian Work Space Robot (D+D+D)

Cylindrical Work Space (R+D+D)

Example of a Cylindrical Work Space Robot (R+D+D)

Polar Work Space (R+R+D)

Example of a Polar Work Space Robot (R+R+D)

Classical Architectures Angular Work Space (R+R+D)

Classical Architectures Angular Work Space (R+R+R)

Example of Angular Work Space Robots (R+R+R)

Working space of a robot with angular joints

Inverted robot: Increase the useful working volume

Architecture SCARA Architecture R-R-D with cylindrical coordinates ( SCARA: Selective Compliance Assembly Robotic Arm )

SCARA Robot : examples

Resume Cartesian Robot Characteristics Robot Joints Observations Cartesian 1a. Linear: X 2a. Linear: Y 3a. Linear: Z Advantages: : linear movement in three dimensions simple kinematical model rigid structure easy to display possibility of using pneumatic actuators, which are cheap, in pick&place operations constant resolution Drawbacks: requires a large working volume the working volume is smaller than the robot volume (crane structure) requires free area between the robot and the object to manipulate guides protection

Resume Cylindrical Robot Characteristics Robot Joints Observations Cylindrical 1a. Rotation: q 2a. 3a. Linear: Z Linear: r Advantages: simple kinematical model easy to display good accessibility to cavities and open machines large forces when using hydraulic actuators Drawbacks: restricted working volume requires guides protection (linear) the back side can surpass the working volume

Resume Polar Robot Characteristics Polar Robot Joints Observations 1a. Rotation: q 2a. Rotation: j 3a. Linear: r Advantages: large reach from a central support It can bend to reach objects on the floor motors 1 and 2 close to the base Drawbacks: complex kinematics model difficult to visualize

Resume Angular Robot Characteristics Robot Joints Observations Angular 1a. rotation 2a. rotation 3a. rotation q 1 q 2 q 3 Advantages: : maximum flexibility large working volume with respect to the robot size joints easy to protect (angular) can reach the upper and lower side of an object Drawbacks: complex kinematical model difficult to display linear movements are difficult no rigid structure when stretched

Resume SCARA Robot Characteristics Robot Joints Observations SCARA 1a. rotation 2a. rotation 3a. rotation q 1 q 2 q 3 Advantages: high speed and precision Drawbacks: only vertical access :

Payload: Dynamic Characteristics The load (in Kg) the robot is able to transport in a continuous and precise way (stable) to the most distance point The values usually used are the maximum load and nominal at acceleration = 0 The load of the End-Effector is not included. Example of Map of admitted loads, in function of the distance to the main axis

Dynamic Characteristics Velocity Maximum speed (mm/sec.) to which the robot can move the End-Effector. It has to be considered that more than a joint is involved. If a joint is slow, all the movements in which it takes part will be slowed down. For shorts movements it can be more interesting the measure of acceleration. speed Vmax Short movements Long movement time

Architectures - Classical Architectures: Cartesian - Special configurations Cylindrical Polar Angular

Special Configurations. Pendulum Robot GGD

Example of a Pendulum Robot RRD

Special Configurations. Elephant Trunk Classical Degrees of freedom Concatenated Degrees of freedom (elephant trunk)

Special Configurations. Elephant Trunk Classical Degrees of freedom Concatenated Degrees of freedom (elephant trunk)

Special Configurations. Elephant Trunk Increase of accessibility

Special Configurations. Elephant Trunk Distributed Degrees of Freedom.

Elephant Trunk Examples Applications

Special Configurations. Stewart Platform + X, + Y, + Z + j, + f, + q 6 Displacements 6 DoF.

Platform Stewart Example Workspace

Example of Stewart Robot

D Robots 6 Rotations 6 DoF.

Movement capabilities 1. Working volume (Workspace): Set of positions reachable by the robot end-effector. Shape is more important than the volume (m 3) 2. Accessibility: Capacity to change the orientation at a given position. Strongly depend on the joint limits. 3. Maneuverability Capacity to reach a given position and orientation (pose) from different paths (different configurations). Usually implies the presence of redundant joints (degrees of manipulability or degrees of redundancy).

- Coupled movements - Decoupled movements

Coupled movements The rotation of a link is propagated to the rest of the chain

Decoupled movements The rotation of a link is not propagated to the rest of the chain

Mechanical decoupling architectures l 1 l 2 M l l 1 2 Decoupling achieved with a parallelepiped structure

Example of a decoupled structure with a parallelepiped structure

Mechanical decoupling solutions l 2 l 1 l 1 M M l 2 Structure decoupled with connecting rods

Decoupling with connecting rods M By transmitting the movement with connecting rods, the rotation of a joint does not propagates to the following.

Decoupling with connecting rods M M By transmitting the movement with connecting rods, the rotation of a joint does not propagates to the following.

Decoupling with connecting rods M M M M M j M j Transmission with connecting rods through two consecutive joints maintains the orientation of the E.E.

Mechanical decoupling solutions Structure decoupled with chains

Decoupling with chains M j M j Transmission movements with chains

Decoupling with chains M j M j Transmission systems with chains produce decoupled movements

Points potentially weak in mechanical design Weak points Permanent deformation of the whole structure and the components Dynamic deformation Backlash Mechanical correction Increase rigidness Weight reduction Counterweight Increase rigidness Reduction of the mass to move Weight distribution Reduce gear clearances Use more rigid transmission elements

Points potentially weak in the mechanical design Weak points Axes clearance Mechanical correction Use pre stressed axes Friction Improve clearance in axes Increase lubrication Thermal effects Bad transducers connection Isolate heat source Improve mechanical connection Search for a better location Protect the environment