Modelling and control of a 3-rrs parallel manipulator
3-rrs paralel manipülatörün modellenmesi ve denetimi
- Tez No: 439838
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN KİPER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Direkt kinematik, Hareket denetimi, Paralel manipülatörler, Ters kinematik, Direct kinematics, Motion control, Parallel manipulators, Inverse kinematics
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasının amacı Rasim Alizade Mekatronik Laboratuvarı'nda (İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü - Makine Mühendisliği Bölümü) mekanik yapısı hazır bulunan parallel manipülatörün modellenmesi ve denetimidir. Üzerinde çalışılan manipülatör ağır yüklerin taşınması için tasarlanmış olan bir hibrit manipülatörün taban kısmıdır. Tezin konusu 3 adet aynı kinematik yapıya sahip bacaktan oluşmus, 3-RRS kinematik zincir yapısına sahip bir paralel manipülatördür. Her bacakta bulunan döner mafsalların eksenleri birbirine paraleldir. Eşkenar üçgen şekindeki taban ve hareketli platformlar bacakları birleştir. Hareketli platform 3 serbestlik derecine sahiptir: x ve y eksenleri etrafında dönebilir ve z ekseni boyunca öteleme hareketi yapabilir. Manipülatörü modellemek için öncelikle mobilite analizi yapılmıştır. Ardından, kısıt denklemleri kullanılarak bağımlı uç eleman parametreleri bağımsız parametler cinsinden ifade edilmiştir. Daha sonra, kinematik, tekillik ve çalışma uzay analizleri yapılmıştır. Geliştirilmiş formülasyonları doğrulamak için MATLAB/Simulink ortamında hazırlanmış simülasyonlar koşturulmuştur. Formülasyonların doğrulanmasını müteakiben denetim çalışmalarna başlanmştır. Manipülatörün hareketi stepper motorların aktive edilmesiyle denetlenmiştir. Bunun için iki farklı denetleyici (bir CNC kontrolcü ve PCI kart) kullanılmıştır. İstenen hareketi elde edebilmek için, ters kinematik formülasyonlar kullanılarak, gereken motor hareketi hesaplanmştır. CNC kontrolcü ile trapezoidal hız, PCI kart ile trapezoidal sarsım profilleri oluşturulmuştur. Uygulanan denetimin testi için 3 adet manyetik döner sensör aktif mafsallara,1 adet jiroskop hareketli platforma bağlanmştr.
Özet (Çeviri)
The focus of this thesis study is to model and control a parallel robot manipulator located in Rasim Alizade Mechatronics Laboratory (Izmir Institute of Technology Mechanical Engineering Department). The purpose of this robot is to manipulate heavy payloads. It is considered as the base part of a hybrid manipulator. This thesis study deals with a 3-RRS parallel manipulator with 3 identical limbs. Each limb comprises two parallel revolute joint axes. The manipulator has a base and a moving platform which are in the shape of equilateral triangles. The mobile platform of this manipulator has 3-degrees-of-freedom: it can rotate around x- and y-axes and translate along the z-axis. To obtain the mathematical model of the parallel manipulator, firstly the mobility analysis is performed. Then, a constraint analysis is performed to obtain the dependent pose parameters of the moving platform in terms of the independent parameters. Following that kinematic, singularity, workspace and inverse dynamic analyses are performed. To validate the mathematical model of the PM, several simulations are run in MATLAB/Simulink R environment. Once the mathematical model is validated, the control studies are carried out. The motion of the 3-RRS PM is controlled by activating stepper motors with two different controllers (a CNC controller and a PCI card). To obtain a desired motion of the moving platform, firstly the desired task space coordinates of the moving platform are transformed into joint space coordinates using inverse kinematics. With the CNC controller a trapezoidal velocity, with the PCI card a trapezoidal jerk profile is generated. To test the control over the PM, 3 magnetic encoders are attached to the shafts of input links at each limb. Furthermore, a 3-axis gyroscope is attached to the center of the moving platform to track its rotational trajectory.
Benzer Tezler
- YSA'lı rotorakışı gözlemcilik vektör denetimi
Neural network based rotor-flux observer for vector control
AHMET SELİM SANCAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN TACER
- Analysis of reactivity initiated accidents for ITU TRIGA Mark II research reactor and the development of a new analysis code
İTÜ TRİGA MARK II reaktöründe reaktivite ile başlatılmış kazaların analizi ve yeni analiz kodunun geliştirilmesi
MOHAMMAD ALLAF
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
- Pnömatik olarak tahrik edilen bir robot kolunda uygun konum kontrolunun araştırılması
Position control analysis for a pneumaticaly driven robot arm
CEMAL BAYKARA
- Asenkron motorlar için algılayıcısız akı gözlemleyicisi ve kontrolü
Sensorless flux observer and controller for asynchronous motors
COŞKUN ŞAHİN
Doktora
Türkçe
1997
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN GÖKAŞAN
- Derin öğrenme yöntemleri ile zaman serisi tahmini
Time series classification with deep learning methods
HAKAN GÜNDÜZ
Doktora
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA ÇATALTEPE