KONTROLÜ. Marmara Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü Göztepe Kampüsü Kadıköy-İSTANBUL

Benzer belgeler
AYARLI KÜTLE SÖNÜMLEYİCİLERİN ÜÇ KATLI YAPI MODELİNİN SİSMİK VE HARMONİK DAVRANIŞINA ETKİLERİ

Teknik Not / Technical Note KONUT SEKTÖRÜ İÇİN LİNYİT KÖMÜRÜ TÜKETİCİ FAZLASI

M Ry. Vücut Kütle Merkezi Konumu Hesabı. Nm 2. y 2. Dersin Kapsamı. Kütle Çekim Kuvveti. Kütle. Ağırlık. Moment. Denge. 4 Mart 2010 Arif Mithat Amca

İnşaat Mühendisliği Bölümü UYGULAMA 1- BOYUT ANALİZİ

ULTRASONİK MOTOR İÇİN EŞDEĞER DEVRE MODELİNİN UYGUNLUĞUNUN ARAŞTIRILMASI

İ. T. Ü İ N Ş A A T F A K Ü L T E S İ - H İ D R O L İ K D E R S İ BOYUT ANALİZİ

Deney 21 PID Denetleyici (I)

Tork ve Denge. Test 1 in Çözümleri

DİNAMİK - 7. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

DERS 10. Kapalı Türev, Değişim Oranları

ZAMANLA DEĞİŞEN HIZDA HAREKET EDEN YÜKE MARUZ KİRİŞ/KÖPRÜ NÜN DİNAMİK TEPKİSİ

YÜKSEK GERİLİM TESİSLERİNDE KULLANILAN YALITKAN YAĞLARIN DELİNME DAYANIMI ANALİZİ

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 2. ÜNİTE: ELEKTRİK VE MANYETİZMA 1. Konu ELEKTRİKSEL KUVVET VE ELEKTRİK ALANI ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

Bölüm 7: İş ve Kinetik Enerji

ELEKTRİK CİHAZLARININ TESTİ İÇİN BENZETİM-UYARTIM (SIMULATION-STIMULATION) ARAYÜZÜ VE BUNUN KARARLILIK ANALİZİ

VİDA DİŞİNİN VERİMİ. M. Belevi ve C. Koçhan

BRİNELL SERTLİK YÖNTEMİ

MKM 308 Makina Dinamiği

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 2. ÜNİTE: ELEKTRİK VE MANYETİZMA 3. Konu DÜZGÜN ELEKTRİKSEL ALAN VE SIĞA ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

STOK KONTROL YÖNETİMİ

MESNETLERİNDEN FARKLI YER HAREKETLERİNE MARUZ EĞİK ASKILI KÖPRÜLERİN KABLO DAVRANIŞI

OTONOM MOBİL ROBOTLAR İÇİN ÇOK AMAÇLI BİR DENEME ORTAMININ TASARIMI: ITUKAL ROBOT TEST ORTAMI

BAKLAVA ŞEKİLLİ ÇERÇEVELERİN TİTREŞİM,STATİK VE DİNAMİK KARARLILIK ANALİZİ

TEST 22-1 KONU ELEKTROMANYETİK KUVVET. Çözümlerİ ÇÖZÜMLERİ

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 4 Sayı: 1 sh Ocak 2002 LED İN DARBELİ AŞIRI AKIMDA BAZI DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ

NOKTANIN İZ DÜŞÜMÜ VE İŞARETLEME

Güç Trafosu için Dalgacık Tabanlı Fark Koruma Algoritması Wavelet Transform Based Differential Protection Algorithm for Power Transformer

Türev Kuralları. Kural 1. Sabitle Çarpım Kuralı c bir sabit ve f türevlenebilir bir fonksiyonsa, d dx [cf(x)] = c d. dx f(x) dir. Kural 2.

SAYISAL GÖRÜNTÜ ANALİZ İŞLEMİNDE KAMERA KALİBRASYON PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ

Burhan ÜNAL, Mustafa MAMAK Çukurova Üniversitesi, Müh. Mim. Fakültesi, İnşaat Müh. Bölümü, Adana

1. BÖLÜM ELEKTROSTATİK. Yazar: Dr. Tayfun Demirtürk E-posta:

YAZILI SINAV SORU ÖRNEKLERİ FİZİK

DEMİRYOLU I Demiryolu Mühendisliği 7. HAFTA ( )

Elektriksel Alan ve Potansiyel. Test 1 in Çözümleri. Şekle göre E bileşke elektriksel alan açıortay doğrultusunda hareket ettiğine göre E 1. dir.

hızlarıyla va > vb olacak biçimde hareket ettiklerinde, aşağıda sıralanan süreç yaşanır.

OTOMOBİL CAMI ÜRETİMİNDEKİ OTOKLAV ÇEVRİM SÜRESİNİN KISALTILMASI ÜZERİNE TEORİK VE UYGULAMALI BİR ÇALIŞMA

SMULNK KULLANARAK BR PNÖMATK SSTEMN SMÜLASYONU

BÖLÜM - 2 DEPREM ETKİSİNDEKİ BİNALARIN TASARIM İLKELERİ (GENEL BAKIŞ)

NX Motion Simulation:

SPWM EVİRİCİ İLE SÜRÜLEN VEKTÖR DENETİMLİ KALICI MIKNATISLI SENKRON MOTORUN DİNAMİK ANALİZİ

MAKROİKTİSAT (İKT209)

MEKANİK TESİSATTA EKONOMİK YALITIM KALINLIĞI

AISI 1050 MALZEMENİN DELİNMESİNDE İLERLEME KUVVETLERİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN REGRESYON ANALİZİYLE MODELLENMESİ

ASİMETRİK EVOLVENT PROFİLLİ DÜZ DİŞLİLERİN BOYUTLANDIRILMASI VE GEOMETRİK MODELLERİNİN OLUŞTURULMASI

Kabul Edilmiş Makale/Accepted Manuscript

ÇOK KRİTERLİ KARAR VERME HEDEF PROGRAMLAMA

HEDEF PROGRAMLAMA. Hedef programlama yaklaşımında, sistemlerin birden fazla ve genellikle birbiriyle çatışan hedeflerinin olması durumu söz konusudur.

ENDÜSTRİYEL UYGULAMALARDA KULLANILAN KARIŞIM TANKININ SEVİYE VE SICAKLIK DENETİMİ İÇİN PID VE BULANIK MANTIK DENETLEYİCİ TASARIMI *

Gürbüz Bir Tutma Kuvveti Denetleyicisi

Kapasitans (Sığa) Paralel-Plaka Kondansatör, Örnek. Paralel-Plaka Kondansatör. Kondansatör uygulamaları Kamera flaşı BÖLÜM 26 SIĞA VE DİELEKTRİKLER

A noktasında ki cisim uzaklaşırken de elektriksel kuvvetler iş yapacaktır.

PARALEL LEVHALAR. Bölüm -2. Levhalar arasındaki elektriksel alan K'da EK, L'de EL ise, oranı. kaçtır?

MEV KOLEJİ ÖZEL ANKARA OKULLARI 10. SINIF FİZİK DERSİ YAZ TATİLİ EV ÇALIŞMASI

S7 300 İLE PROFIBUS ÜZERİNDEN SİSTEMİN GERÇEK ZAMANLI PID KATSAYILARININ BULUNARAK PID İLE KONTROLÜ

Montaj kılavuzu. Anten uzantısı. VEGAPULS 62 ve 68 için. Document ID: 34082

TEST 20-1 KONU KONDANSATÖRLER. Çözümlerİ ÇÖZÜMLERİ. 1. C = e 0 d. 2. q = C.V dır. C = e 0 d. 3. Araya yalıtkan bir madde koymak C yi artırır.

Kesikli Üniform Dağılımı

NWSA-Engineering Sciences Received: September 2012 NWSA ID: A0344 Accepted: January 2013 E-Journal of New World Sciences Academy

Katkılı Tabakalar Arasındaki Uzaklığa Bağlı Olarak Çift

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 3 s Ekim 2006 ÇAPRAZ TASARIMIN KLİNİK ARAŞTIRMALARDA UYGULANMASI

Sistem Dinamiği ve Modellemesi

Tsunaminin geçirimli kıyılardaki tırmanma yüksekliğinin deneysel incelenmesi

STAD. Balans vanası ENGINEERING ADVANTAGE

DİNAMİK Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

FİZİK MOMENT - DENGE MO MEN T. M o m e n t = K u v v e t x D i k U z a k l ı k

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

ATÖLYE BİLGİSİ SIVI BASINCI

MIT Açık Ders Malzemesi İstatistiksel Mekanik II: Alanların İstatistiksel Fiziği 2008 Bahar

YÜKSEK ENERJİLİ LEPTON-HADRON ÇARPIŞTIRICILARINDA LEPTON KOMPOZİTLİĞİNİN ARANMASI

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

STATİK YRD.DOÇ.DR. KAMİLE TOSUN FELEKOĞLU

GEMİ STABİLİTESİ. Başlangıç Stabilitesi (GM) Statik Stabilite (GZ-ø eğrisi) Dinamik Stabilite (GZ-ø eğrisi altında kalan alan )

G( q ) yer çekimi matrisi;

11. SINIF SORU BANKASI

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

(Mekanik Sistemlerde PID Kontrol Uygulaması - 1) SÜSPANSİYON SİSTEMLERİNİN PID İLE KONTROLÜ. DENEY SORUMLUSU Arş.Gör. Sertaç SAVAŞ

. KENDİNE BENZERLİK VE FRAKTAL BOYUT

TRANSMİSYON CIVATALARI

Fizik 101-Fizik I Hareket Kanunları. Nurdan Demirci Sankır Ofis: 325, Tel:4331 Enerji Araştırmalrı Laboratuarı (YDB- Bodrum Kat) İçerik

MALZEMELERDE SERTLİK ÖLÇME DENEYİ. DENEYİN AMACI: Mühendislik malzemelerin sertliğinin ölçülmesi ve mukavemetleri hakkında ön fikir edinilmesi

Elektromanyetik Teori Bahar Dönemi. MAXWELL DENKLEMLERİ VE ELEKTROMANYETİK DALGALAR Giriş

Prof.Dr.Durmuş ÖZDEMİR İYTE Fen Fakültesi Kimya Bölümü İzmir KEMOMETRİ DERS NOTLARI BÖLÜM I DENEYSEL TASARIM VE OPTİMİZASYON

İÇİNDEKİLER

(m) sürekli k.u. (m) toplam k.u. (m) knet

Önceki bölümde bir f fonksiyonunun bir a noktasındaki tanım değeri kadar x

MAK 308 MAKİNA DİNAMİĞİ Bahar Dr. Nurdan Bilgin

Bölüm 2 YAPI BİLEŞENLERİNDE ISI VE BUHAR GEÇİŞİ

BÖLÜM 1: MADDESEL NOKTANIN KİNEMATİĞİ

11. SINIF SORU BANKASI. 2. ÜNİTE: ELEKTRİK VE MANYETİZMA 1. Konu ELEKTRİKSEL KUVVET VE ELEKTRİK ALAN TEST ÇÖZÜMLERİ

ŞEBEKE GERİLİM DEĞİŞİMLERİNİ SEZME AMAÇLI KONTROL METODLARININ İNCELENMESİ VE PERFORMANSLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ

DÜŞÜK HIZLI BİR RÜZGAR TÜNELİNDE DEĞİŞİK OTOMOBİL MODELLERİNİN AERODİNAMİK DİRENÇ KATSAYILARININ BELİRLENMESİ

Mekanik, Statik Denge

ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ İnşaat Mühendisliği Bölümü. KESME Kirişlerde Etriye Hesabı (TS 500:2000)

MKM 308 Makina Dinamiği. Eşdeğer Noktasal Kütleler Teorisi

ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 2 : KUVVET VE HAREKET

STATİK DOÇ.DR. KAMİLE TOSUN FELEKOĞLU. Ders notları için: GÜZ JEOLOJİ MÜH.

DİNAMİK 01 Giriş ve Temel Prensipler

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ

LAZER SENSÖRLERLE BİR ROBOTUN DOĞAL FREKANSLARININ VE STATİK ÇÖKMELERİNİN ÖLÇÜMÜ

Transkript:

10.ULUSAL MAKİNE TEORİSİ SEMPOZYUMU Selçuk Üniversitesi, Konya, Eylül 2001 İKİ SERBESTLİK DERECELİ KARTEZYEN ROBOT KOLU İLE TEMAS YÜZEYİ ARASINDA, HAREKET ESNASINDA OLUŞAN KUVVETLERİN SİMÜLASYONU VE Özet KONTROLÜ A. Emre ÇETİN Mehmet Arif ADLI ecetin@eng.marmara.eu.tr ali@eng.marmara.eu.tr Marmara Üniversitesi Makina Mühenisliği Bölümü Göztepe Kampüsü Kaıköy-İSTANBUL Günümüze birçok robot kontrol tekniği, robotun çalışma alanı içerisine serbestçe hareket ettiğini varsayan pozisyon kontrol metotlarını kullanır. Robot kolunun çevresi ile temasta bulunuğu uygulamalara ise temasta bulunulan ortamın geometrik ve inamik olarak hassas bir moeli ele eilmeen pozisyon kontrol metotları kullanılamaz. Ortamın geometrik ve inamik olarak hassas bir şekile moellenmesi ise çoğu uygulamaa mümkün eğilir. Bu uruma robot kolu çevresi ile temasta iken gerekli etkileşim şartlarını sağlayabilen Kuvvet Kontrol, Hibri Kontrol ve İmpeans Kontrol gibi kontrol teknikleri kullanılmalıır. Bu çalışmaa, 3 serbestlik ereceli Kartezyen robot kolunun üzlemsel hareketinin, İmpeans kontrol metou kullanılarak kontrol eilmesi amacıyla yapılacak olan eneysel çalışmanın bilgisayar simülasyonu ele alınmıştır. Deneysel çalışmaaki üzlemsel harekette saece son 2 eksen kullanılacağınan Kartezyen robot kolu simülasyon için iki serbestlik ereceli olarak moellenmiştir. Kartezyen robotun nonlineer inamik parametreleri aım aım sistem tanımlama metou ile ele eileceğinen olayı simülasyon parametrik olarak tasarlanmış ve bu sayee eneysel sonuçlaran ele eilecek olan eğerler ile tekrarlanabilmesi sağlanmıştır. Abstract Toay most of the robot control techniques are base on position control methos, which assume that the robot is moving freely in the workspace. When the robot arm is in contact with an environment, it no longer makes sense to use the position control methos if the environment is not moele geometrically an ynamically with high accuracy. However, in most of the applications, it is not possible to moel the environment with high accuracy at all. In such cases, other control techniques that operate when the tool is in contact with the environment must be use. Force control, Hybri control an Impeance control, are some examples to this. 1

In this stuy, computer simulation is mae in orer to compare the theoretical results with the experimental results that will be obtaine from impeance control of Cartesian robot arm in contact with the environment. Simulation is esigne in such a manner that it can be repeate with the exact ynamic parameters of the robot arm which will be obtaine by step-by-step ientification metho. Giriş Robot kolu kullanarak yapılan işlemler arasına çevre ile fiziksel temasın oluğu işlemler olukça fazlaır. Robot kolu çevresi ile temasa geçtiğine, temas yönüne oğru herhangi bir hareket mümkün olmayacağınan o yöneki pozisyonu kontrol etmeye çalışmak anlamlı eğilir. Ancak, robot kolunun o yöne uygulaığı kuvveti kontrol etmek mümkünür. Bununla birlikte, robot kolunun temasa geçtiği yüzeylere teğet olan yönlereki hareketi e kontrol eilebilir. Robot kolu ile çevre arasına temas işleminin ele alınığı çeşitli çalışmalar mevcuttur [1-4, 8-15]. Bunlaran Kuvvet Kontrol metou [8], robot kolu ile temas ettiği yüzey arasına oluşan kuvvetlerin arzu eilen eğerlere tutulmasına ayalı bir kontrol yöntemiir. Dolayısı ile saece temasın oluğu urumlar için kullanılabilir ve pozisyonun tam olarak kontrol eilmesi mümkün eğilir. Öte yanan, Hibri kontrol metou temas yönü ve serbest hareket yönü olmak üzere iki farklı hareket için iki farklı kontrol yöntemini kullanır. Bu ise robotun temasa geçtiği çevrenin uygun şekile moellenmesi ile mümkün olabilir. İmpeans kontrol metou [4, 5, 6, 12, 15] ise iğer metolaran farklı olarak robotun harici kuvvetler karşısınaki avranışını kontrol etmeye ayalıır. Yöntem, irekt olarak robot ile temasa geçtiği cisim arasına oluşan harici kuvvetleri kontrol etmek yerine, konum ile, oluşan harici kuvvetler arasına bir bağıntı kurarak, robotun harici kuvvetlere karşı avranışını (impeans) tanımlar. Hareket esnasına harici bir kuvvet olsa a olmasa a yöntem geçerliliğini korur. Dolayısı ile sisteme aaptasyonu iğer yöntemlere göre aha üstünür. 1. Moel Lagrange enklemi ile ele eilen en genel robot inamik enklemi şu şekile ifae eilebilir, T q& + C( q, q& ) + B( q& ) + g( q) = τ u J( q Fex (1) M ( q) + ) Bu enkleme, q mafsal yer eğişim vektörünü, M(q) atalet matrisini, C(q) Koriolis ve merkezkaç kuvvetleri etkisini, B (q& ) sürtünme kuvvetlerini, g(q) yerçekimi etkisini, τ mafsal sürme kuvvet, moment bileşenini, F ex robotun çevresi ile teması esnasına oluşan kuvvet, moment bileşenini ve J(q) ise mafsal eğişkenleri q ile robot kolu ucu eğişkenleri r arasınaki, δ r = J( q) δq (2) iferansiyel ilişkiyi sağlayan Jakobiyen matrisini temsil etmekteir. (1) nolu inamik enklem, eneysel çalışmaa iki eksen kullanılacağınan olayı Şekil 1 eki gibi moellenen iki serbestlik ereceli kartezyen robot için aşağıaki basit formu almaktaır. T q& + Bq& + Mg = Fu J Fex (3) M + u 2

Buraa ise matrisini, F u B ( 2 x 1) q R lineer mafsal yer eğişim vektörünü, (2 x1) R viskoz sürtünme katsayısını, (2 x1) R mafsal sürme kuvvetlerini, g M (2 x2) R sabit iyagonal atalet (2 x1) R yerçekimi ivmesini [0 9.81] T, (2 x1) F ex R robotun çevresi ile teması esnasına oluşan (2 x 2) temas kuvvetlerini ve J R ise Jakobiyen matrisini temsil etmekteir. Robota temas ettiği ortaman etkiyen kuvvet ise aşağıaki gibi moellenmiştir. F ex = Kδr (4) 2 1) Bu enkleme, δ r R ( x ortamın şekil eğişimi vektörünü ve rijitlik matrisini temsil etmekteir. ( 2 x 2) K R ise sabit iyagonal m 1 q 1 q 2 g m 2 Σ Şekil 1. İki serbestlik ereceli kartezyen robot moeli Robotun, temas ettiği ortamın temas üzlemine ik yöne şekil eğişimine uğraığı varsayılarak, şekil eğişimi vektörü r δ şu şekile tarif eilebilir, δ r = ( r r) (5) c Buraa r, Sekil 2 e görülüğü gibi robot kol ucunun ortam ile temas halineki konumunu ve r c ise aynı noktanın temasan önceki konumunu temsil etmekteir. F ex r c δr Σ r Şekil 2. Temas eilen ortamın moeli 3

2. İmpeans Kontrol Şekil 1 e gösterilen robot kolunun bütün inamik parametrelerinin tam olarak biliniği varsayılırsa, F u mafsal sürme kuvvetleri aşağıaki gibi olur. F u T & + Bq + Mg J Fex (6) = Mq & Robot kol ucunun, ortamın yüzeyine temasınan kaynaklanan kuvvet ile mekanik impeansı arasınaki ilişki aşağıaki gibi tanımlanabilir. M (& r && r ) + B ( r& r& ) + K ( r r ) = F (7) Buraa, ( 2 x2) M R, ( 2 x2) B R ve ex ( 2 x2) K R sırası ile mekanik impeansın arzu eilen kütle, sönüm ve sertlik matrisleriir. r ve r ise robot kol ucunun gerçek ve arzu eilen konumunu temsil etmekteir. Temas kuvvet vektörü F ex bilinirse * (7) nolu enklemen robot kol ucunun gerçek ivmesini temsil een & r& aşağıaki gibi ele eilebilir. 1 [ B ( r& r& ) + K ( r r) F ] & r = && r + M + (8) ex Öte yanan robot kol ucu ivme vektörü & r& ile mafsal ivme vektörü q& & arasına (2) no lu enklemen olayı şu şekile bir ilişki mevcuttur, q & 1 = J ( r&& Jq &&) Şekil 1 e gösterilen robot kolunun yapısının özelliğinen olayı Jakobiyen matrisi sabit oluğunan J & = 0 ır. (9) no lu enklemeki & r& yerine (8) no lu enklemi koyuktan sonra ele eilen mafsal ivme vektörü q& & (6) no lu enkleme yerleştirilip gerekli üzenlemeler yapılıktan sonra mafsal sürme kuvvetleri F u şu şekile ele eilecektir, F u = MJ + 1 M 1 ( K r e + B r& ) + MJ 1 r& 1 1 1 T BJ r + Mg + ( MJ M J ) e & F (10) ex Bu enkleme r e robot kol ucunun arzu eilen pozisyonu ile gerçek pozisyonu arasınaki farkı temsil etmekteir: r e = r r (11) Ele eilen bu (10) no lu kontrol kanunu ile impeans kontrol sisteminin blok iagramı Şekil 3 eki gibi çizilebilir. (9) * kuvvet sensörü kullanılarak ölçülebilir veya (4) no lu enklmeen hesap eilebilir. 4

Ortam r, r&,& r& q, q&, q& (10) no lu enklem Robot Kolu F ex r, r&,& r& q, q&, q& Kinematik 3. Simülasyon Şekil 3. İmpeans kontrol sistemi blok iagramı Robotun hareket oğrultusu üzerine Şekil 5 eki gibi eğişken yüzeyli bir cismin bulunması haline impeans metou ile kontrol eilmesi Matlab/Simulink yazılımı kullanılarak 5 farklı parametre seti için simüle eilmiştir. Deneysel çalışmaa kullanıalacak kartezyen robotun nonlineer inamik parametreleri aım aım sistem tanımlama metou [7] ile ele eileceğinen olayı simülasyon parametrik olarak tasarlanmış ve bu sayee eneysel sonuçlaran ele eilecek olan eğerler ile tekrarlanabilmesi sağlanmıştır. Robotun inamik parametreleri aşağıaki gibiir*. M 11.97 0 = 0 5.27 kg, 0.3 B = Ns/m 0.24 Her bir urum için robotun x ve y oğrultularınaki pozisyonunun zamana bağlı eğişimi Şekil 4 eki forma üzenlenmiştir. Şekil 4. Robot kol ucu pozisyonunun zamana bağlı eğişim grafiği * Robot kolu hareketli mekanik aksamının katalog eğerleri. 5

3.1 Değişken yüzeyli bir cisme temas eecek şekile hareket Robot kolu Şekil 5 e görülüğü gibi xy-üzlemine y yönüne hareketsiz kalırken, x yönüne 0.5 m yatay mesafeyi 6 saniye içerisine kateerek oğrusal bir hareket gerçekleştirmekteir. Robot kolu hareketini engelleyecek cisim ise xz-üzlemi içerisine sinüsoial bir yüzeye sahiptir. Simülasyon, Tablo 1 eki 5 ayrı parametre seti için tekrar eilmiştir. Tabloaki parametreler, tablonun K kolununa belirtilen sertliğe sahip bir yüzey ile robot kolu ucu arasınaki temas kuvveti 50 N u aşmayacak şekile ayarlanmıştır. Robot kolu ucunun yörüngesi temas kuvvetinin zamana bağlı eğişimi ile birlikte Şekil 6, 7, 8, 9 ve 10 a verilmiştir. Bu şekillere; a1 e robot kol ucunun gerçek yörüngesi üz çizgi, arzu eilen yörüngesi kesikli çizgi ve temas eilen yüzey ise noktalı cizgi ile temsil eilmştir. a2 e ise robot kol ucu yörüngesinin temas anınaki büyültülmüş şekli görülmekteir. b1, temas anı noktalı çizgi, hareketin sona eriği an ise kesikli çizgi olmak üzere bütün hareket süresi boyunca temas kuvvetinin zamana bağlı eğişimini gösterirken, b2 ise saece temasın oluğu zaman aralığının büyültülmüş şeklini göstermekteir. Tablo 1 e yer alan parametrelereki alt inisler x ve y hareket yönlerini temsil etmekteir. Set K y B y M y K x B x M x K w ny ζ y w nx ζ x N/m Ns/m kg N/m Ns/m kg N/m ra/s ra/s 1 200 50 1 4000 400 2 2.1e3 19.2 0.2 20 0.72 2 500 50 1 4000 400 2 2.1e3 20.4 0.2 20 0.72 3 900 50 1 4000 400 2 2.1e4 59 0.07 37.7 0.38 4 900 250 1 4000 400 2 2.1e4 59.1 0.34 37.7 0.38 5 900 250 1 4000 400 2 2.1e5 183.5 0.11 108 0.13 Tablo 1. Simülasyon Parametre Tablosu [0 0.1] [0.5 0.1] y Σ x Şekil 5. Hareket stratejisi 6

(a1) (b1) (a2) (b2) Şekil 6. Birinci parametre eğerleri sonuçları (a1) (b1) (a2) (b2) Şekil 7. İkinci parametre eğerleri sonuçları 7

(a1) (b1) (a2) (b2) Şekil 8. Üçüncü parametre eğerleri sonuçları (a1) (b1) (a2) (b2) Şekil 9. Dörüncü parametre eğerleri sonuçları 8

(a1) (b1) (a2) (b2) Şekil 10. Beşinci parametre eğerleri sonuçları 4. Sonuç Bu çalışmaa, iki serbestlik ereceli kartezyen robot kolu ile sertliği moellenebilen bir yüzeye temas işlemi ele alınmıştır. Yüzey boyunca hareketin kontrolü temas kuvvetini giriş sinyali olarak kabul een impeans kontrol metou ile sağlanmıştır. Simülasyon sonuçlarınan görülmekteir ki impeans metou ile kontrol eilen bir robot, ortam ile temasın olmaığı urumlara a arzu eilen yörüngesini takip eebilmekteir *. Bunu sağlamak kuvvet kontrol metouna tam olarak mümkün eğilken, hibri kontrol metouna ise kontrolün temas ve serbest hareket yönlerine ayrı ayrı gerçekleştirilmesiyle ancak mümkün olabilmekteir. Sonuç olarak impeans kontrol metou iğer kontrol yöntemlerine göre sisteme aaptasyonu en kolay sağlayan yöntemir. Ancak yöntemin başarılı bir şekile gerçekleştirilebilmesi için kuvvet ve hibri kontrol metolarına o kaar mühim olmayan robot inamik parametrelerinin iyi bir şekile bilinmesi gerekmekteir. * Robotun inamik parametrelerinin, özellikle sürtünmeyi temsil een parametrenin tam olarak bilinmesi mümkün olmaığınan olayı gerçek uygulamalara hata mevcut olacaktır. 9

Farklı parametre setleri ile yapılan simülasyon neticelerine göre robotun y yönüneki arzu eilen sertlik eğeri K nin arttırılması bu yöne meyana gelen hatanın azalmasına sebep olurken temas kuvvetinin artmasına sebep olmaktaır. Dolayısı ile belirli bir yöneki K eğerinin arttırılması robotun o yöne pozisyonunun, azaltılması ise o yöne meyana gelen temas kuvetlerinin olaylı olarak kontrol eilmesi anlamına gelmekteir. 3 ve 4 no lu parametre setleri ile gerçekleştirilen simülasyon sonuçlarına göre ise temassız konuman temas haline geçerken, sistemin arzu eilen sönüm katsayısı B nin arttırılması ile temas eilen ortamın sertlik eğeri K ile ilişkili olan geçici rejim salınımları azalmaktaır. Ancak bu urum sistemin cevap süresini arttırığı için pozisyon hatalarının artmasına sebep olmaktaır. Bu simülasyonan ele eilen verilerin 3 serbestlik ereceli kartezyen robot kolu ile yapılacak eneylere kullanılması amaçlanmaktır. Referanslar [1]Lorenzo Sciavicco, Bruno Siciliano, Moeling an Control of Robot Manipulators. McGraw-Hill, pp.257-280. [2]Robert J. Schilling, Funementals of Robotics. Prentice-Hall, pp.298-303, 1990. [3]Tsuneo Yoshikawa, Founations of Robotics. The MIT Press, pp.211-243, 1990. [4]Neville Hogan, Impeance Control of a Robotic Manipulator. Winter Annual Meeting of the American Society of Mechanical Engineers, 1981. [5]N. Hogan, S. L. Cotter, Cartesian Impeance Control of a Nonlinear Manipulator. ASME Winter Meeting, 1982. [6]Neville Hogan, Programmable Impeance Control of Inustrial Manipulators. Proc. On Conference on CAD/CAM Tech. In Mech. Eng, 1982. [7]Koji Yoshia, Nobuya Ikea an Horikazu Meyea, Experimental Stuy of The Ientification Methos for An Inustrial Robot Manipulator. Proc. of IROS 92, 1992. [8]Yunying Wu, Tzyh-Jong Tarn an Ning Xi, Force an Transition Control with Environmental Uncertainties. IEEE International Conference on Robotics an Automation, 1995. [9]Zhi-Xin PENG, Compliant Motion Control of Manipulators. Dissertation of Doctor of Philosophy, Niigata University, Niigata, Japan, pp.87-105, 1992. [10]Ciro Natale an Luigi Villiani, Aaptive Control of a Robot Manipulator in Contact with a Curve Compliant Surface. Proc. Of American Control Conf., pp.282-292, 1999. [11]Mehmet Arif ADLI, Koji ITO an Hieo HANAFUSA, Controlling the Contact Compliance via Internal Forces on Objects Hel by Dual-Arm Robots. IEEE, 1995. [12]Dong Sun, Yunhui Liu, Moelling an Impeance Control of a Two-Manipulator System Hanling a Flexible Beam. Transactions of the ASME, 1997. [13]Fernano Almeia, Antonio Lopes, Paulo Abreu. Force-Impeance Control: a new strategy of robotic manipulators. Proc. Of the international conference, Istanbul, 1999. [14]James M. Hye an Mark R. Cutkosky, Contact Transition Control: An Experimental Stuy. 10

[15]Stefano Chiaverini, Bruno Siciliano, Luigi Villani, A Survey of Robot Interaction Control Schemes with Experimental Comparison. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, vol. 4, pp. 273-285, 1999. 11