Geri Dön

İki-ayak robot modellemesi denetleyici tasarımı ve dinamik benzetimi

Modeling control and simulation of biped walking

PDF İndir

  1. Tez No: 223445
  2. Yazar: SÜLEYMAN ALTINORAK
  3. Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: iki ayak robot, dengeleyici, Denetleyici, Kontrolör, YörüngePlanlama, Robotik, Biped Robot, Controllers, Stable path planning, Robotics
  7. Yıl: 2006
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Sistem Dinamiği ve Kontrol Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışmada oluşturulan mekanik model çubuk adam formundadır, bilek, diz vekalçada birer serbestlik derecesi olmak üzere toplam 6 serbestlik derecesi vardır. VisualNastran altındaki robotun eklemleri, simulink ortamında tasarlanan denetleyiciler vediğer bileşenler aracılığıyla sürülerek iki ayaklı robotun sert zemin üzerindeki yürüyüşüincelenmiştir. Üç kütle yaklaşımı ile tasarlanan denetleyicinin çalışma ilkesi şu şekildeözetlenebilir: Robot, ayaklardan sadece birinin yere bastığı Tek Destek Fazında (TDF)iken diğer ayağa adım atması için gerekli olan yörünge bilgisi girilir ve denetleyici SMNşartını sağlayacak şekilde gövdenin izlemesi gereken yörüngeyi hesaplar. Üç kütleyaklaşımı ile tasarlanan denetleyicinin ancak çok dar bir parametre aralığında ve düşükhızlarda iki ayaklı robotu yürütebildiği görülmüştür. Bu sorunu aşabilmek için ikincibir denetleyici tasarlanmıştır. Bu denetleyici sadece iki ayağın birden yerle temashalinde olduğu Çift Destek Fazında (ÇDF) devreye girmektedir. Amacı tek ayak yerdeiken oluşan salınımı sönümleyerek iki ayaklı robotun yeni bir adım atabileceği başlangıçşartlarına uygun duruma gelmesini sağlamaktır. Ardışık olarak devreye giren iki ayrıdenetleyici yaklaşımı ile robot daha geniş bir parametre aralığında dengeli yürümeyibaşarabilmiştir. Sonuç olarak bu çalışma kapsamında 3 noktasal kütle yaklaşımıyla ikiayaklı bir robot modeli oluşturulmuş ve sistemin yürüme kontrolü için özgün biryöntem geliştirilmiştir. Yürüme davranışı dinamik benzetimlerle incelenmiş ve önerilen?model ? kontrol yöntemi? ikilisi ile elde edilen sonuçlar gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, The model created is a humanoid formed up with rods. Wrists, knees andhips have one degree of freedom, totaling six degrees of freedom. Joints which arecontrolled by Visual Nastran® were driven by controllers which were modeled inMatlab-Simulink® to observe the behavior of the robot on solid ground. The workingprinciple of the robot which was modeled with three point mass method can besummarized as follows: While robots step one foot in Single Support Phase, necessarycalculations for the other foot are computed and controller makes appropriatecalculations for the body to follow proper route according to ZMP method. It is seenthat a robot which follows three point mass methods can only walk bipedal within asmall margin of parameters and in low speeds. A second controller was designed toovercome this deficiency. This second controller works while both feet are on ground inDouble Support Phase. Purpose of the second controller is to absorb oscillationsoccurred during Single Support Phase in order to provide stable conditions. It is seenthat by the help of two controllers working successively provided a wider margin ofparameters for the robot to walk. In conclusion, a model for a bipedal robot by usingthree point mass methods is suggested in the thesis and a new method for walkingcontrol is developed. Walking behavior is analyzed by dynamic simulations and resultsare examined with the suggested model ? control method.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    139603

    Reflex based walking pattern adaptation for biped robots

    İki ayaklı robotlar için refleks tabanlı yürüyüş şekli uyarlaması

    YASSER EL-KAHLOUT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    YRD. DOÇ. DR. KEMALETTİN ERBATUR

    YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN GÖKTUĞ

  2. Tez No

    184157

    Biped robot reference generation with natural ZMP trajectories

    İki bacaklı yürüyen robotlarda doğal ZMP eğrileri ile referans üretimi

    OKAN KURT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. KEMALETTİN ERBATUR

  3. Tez No

    139600

    A Study on automatic gait parameter tuning for biped walking robots

    İki ayaklı yürüyen robotların adım parametrelerinin otomatik ayarlanması

    ÖZKAN BEBEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Makine MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. KEMALETTİN ERBATUR

    PROF. DR. ASİF ŞABANOVİÇ

  4. Tez No

    202732

    Linear inverted pendulum model and swing leg dynamics in biped robot walking trajectory generation

    Doğrusal ters sarkaç modeli ve iki bacaklı yürüyen robotlarda yörünge elde edilmesinde salınan bacak dinamiği

    UTKU SEVEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSabancı Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği ve Bilgisayar Bilimi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. KEMALETTİN ERBATUR

  5. Tez No

    87377

    Yaratıcı örgüt kültürü ve yönetim

    Başlık çevirisi yok

    HALİL TAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Eğitim ve Öğretimİnönü Üniversitesi

    Eğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. MUSTAFA AYDIN

Geri Dön