ROBOT MANİPÜLATÖRÜN KARTEZYEN-ÖZGÜL DENETİMİ

Hikmet KOCA, Mustafa DOĞAN, M. Cengiz TAPLAMACIOĞLU
1.898 751

Öz


Robot manipülatörün eksen sayısının artmasıyla birlikte, robotun hareket yeteneği de artmaktadır, fakat bununla beraber robotun denetimi de zorlaşmakta ve denetim algoritması daha karmaşık hale gelmektedir. Bu çalışmada endüstride kullanılan kartezyen-özgül robot denetim yöntemi uygulanmıştır. DSP uygulamaları için geliştirilmiş bir FPGA kullanılarak üç eksenli robotun kartezyen denetimi gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen sistem, manevra kolundan gelen sinyalleri yorumlayarak robotun hangi yönde hareket edeceğini saptar ve yeni x, y değerlerini bularak çözümlenmesi için kinematik bloğuna gönderir. Gerçekleştirilmiş olan kinematik bloğunun içerisinde, robotun ucunun konumlanması istenilen x, y değerlerine karşılık gelen eklem açıları robotun ters kinematik denklemlerinin çözülmesi ile elde edilir. Bulunan açılar, sistemde yer alan açı-sinyal genişliği bloğuna gönderilir. Açı-sinyal genişliği bloğu girişindeki açı değerlerini okuyarak, robotun eklemlerinde yer alan servo motorların bu açılarda konumlanması için gerekli olan darbe genişliklerini hesaplar ve bu genişlik değerleriniilgili eksen denetleyicilerine gönderir. Eksen denetleyicileri girişlerindeki sinyal genişlik değerlerini okurlar ve bu genişlik değerlerine sahip kare dalgaları çıkışlarında üreterek robotun eklemlerinde yer alan motorların denetim uçlarına göndererek robotu istenilen koordinatlarda konumlandırırlar. Sistemin çözümü, denetimi doğru ve hızlı bir şekilde gerçekleştirilmiş olur.

Anahtar kelimeler


Robot manipülatör, FPGA, manevra kolu, denetim.

Tam metin:

PDF


Referanslar


Kabuka, M., Glaskowsky, P., Miranda, J.,

“Microcontrollerbased Architecture for Control

of a Six Joints Robot Arm”, IEEE Transactions

On Industrial Electronics, 35 (2):217-221

(1988).

Sage, H.G., De Mathelin, M.F.,Ostertag, E.,

“Robust control of robot manipulators: a survey”,

International Journal of Control, 72(16), 1498-

(1999).

Moreno, J., Kelly, R., “Velocity control of robot

manipulators: analysis and experiments”,

International Journal of Control, 76(14):1420-

(2003).

Cervantes, I., Garrido, R., Alvarez-Ramirez, J.,

Martinez, A., “Vision-Based PID Control of

Planar Robots”, IEEE/ASME Transactions on

Mechatronics, 9(1), 132-136 (2004).

Jatta, F., Legnani, G., Visioli, A., Ziliani, G., “On

the use of velocity feedback in hybrid

force/velocity control of industrial manipulators”,

Control Engineering Practice, 14:1045-1055

(2006).

Craig, J.J., “Introduction to robotics: Mechanics

and control”, MA: Addison-Wesley, 20-27

(1989).

Lewis, F.L., Abdallah, C.T., Dawson, D. M.,

“Control of robot manipulators”, NY: MacMillan

Publishing Company, 40-45 (1993).

Sciavicco, L., Siciliano, B., “Modeling and

control of robot manipulators”, 2nd edition,

London: Springer-Verlag, 30-40 (2000).

Reyes, F., Rosado, A., “Polynomial family of

PD-type controllers for robot manipulators”,

Control Engineering Practice, 13(4):441-450

(2005).

Paden, B., Panja, R., “Globally asymptotically

stable PD controller for robot manipulator”,

International Journal of Control, 47(6):1697-

(1988).

An, C.H., Atkeson, C.G., Griffiths, J.D.,

Hollerbach, J.M., “Experimental evaluation of

feedforward and computed torque control”, IEEE

Transactions on Robotics and Automation,

(3):368-373 (1989).

Tarn, T.J., Bejczy, A.K., Marth, G.T., Ramadorai,

A.K., “Performance comparison of four

manipulator servo schemes”, IEEE Control

Systems, 22-29 (1993).

De Jager, B., Banens, J., “Experimental

evaluations of robot controllers”, Proceedings of

the 33rd conference on decision and control,

Lake Buena Vista, 363-368 (1994).

Doğan, M., Morgül, Ö., “Nonlinear PDE Control

of Two-Link Flexible Arm with Nonuniform

Cross Section”, Proceedings of the 2006

American Control Conference, Minneapolis,

-405 (2006).

Slotine, J.J., Li, W., “On the adaptive control of

robot manipulators”, The International Journal

of Robotics Research, 6(3):49-59 (1987).

Long, P.H.W., Tsoi, K.H., “Field Programmable

Gate Array Technology for Robotics

Applications”, Robio05, 70-76 (2005).

Koca, H., Ertaş Y., Bilge, H., Taplamacıoğlu C.,

“Altı Eksenli Robot Kolunun FPGA Tabanlı

Kontrol Örneği”, TOK 05, 560-566 (2005).

Koca, H., Erdem H., “Microcontroller Based

Control of a 6-Axes Robot Manipulator”,

Mechatronics and Robotics, Student Forum

(2004).




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.