6 serbestlik dereceli seri robot kolunun ters kinematik analizi için hızlı algoritma geliştirilmesi ve uygulaması
Design and application of a fast inverse kinematics algorithm for 6 DOF open chain serial robots
- Tez No: 644681
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ DİLŞAD ENGİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Makine Mühendisliği, Mechatronics Engineering, Computer Engineering and Computer Science and Control, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Doğrusal olmayan optimizasyon, Endüstriyel robotlar, Parçacık sürü optimizasyonu, Ters kinematik, Non-linear optimization, Industrial robots, Particle swarm optimization, Inverse kinematics
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Robotik alanının başlıca araştırma konularından olan ters kinematik, matematiksel olarak ifade edildiğinde, girdileri robotun uç noktasına ait pozisyon ve oryantasyon vektörleri, çıktıları ise robot eklem açıları olan doğrusal olmayan bir fonksiyon olarak tanımlanabilir. Bu tez çalışmasında, endüstride yaygın olarak kullanılan tamamı dönel eklemli 6 serbestlik dereceli robot kollar için esneklik, uygulanabilirlik, doğruluk ve hesaplama süresi kriterleri ile değerlendirildiğinde başarımı yüksek olan ve analitik yaklaşımların konfigürasyon bağımlı yapıları ile tekillik durumları karşısındaki dezavantajını iyileştiren ters kinematik algoritmaları tasarlanmış ve ABB IRB120 robot kolu üzerinde uygulaması gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen algoritmalar çalışma yapıları sebebiyle Boomerang algoritmaları olarak adlandırılmışlardır. Boomerang algoritmaları parçacık sürü optimizasyonu tabanlı BoomerangPSO ve Newton-Raphson ile sezgisel yöntem melezi BoomerangNR adlı iki bağımsız algoritmadan oluşmaktadır. Oluşturulan algoritmalar aynı pozisyon ve oryantasyon girdileri kullanılarak, yapay sinir ağları (YSA), parçacık sürü optimizasyonu (PSO), karınca aslanı optimizasyonu algoritması (ALO) ve Newton-Raphson yöntemleriyle kıyaslanmıştır. Algoritmaların matematiksel modelinin kurulması, kodlanması ve test aşamalarında MATLAB yazılımı kullanılmıştır. Tasarlanan algoritmalar ABB IRB120 ve PUMA 560 robot kolları için simülasyon ortamında, fiziksel olarak ise IRB120 robot kolu üzerinde uygulanarak doğrulanmış ve ABB IRB120 robot kolu istenen pozisyonlara başarıyla ulaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In context of mathematic, inverse kinematics, which is one of the main research topics of the field of robotics, can be defined as a nonlinear function whose outputs are robot joint angles, while inputs are position and orientation vectors of the robot's end-effector. In this thesis, inverse kinematic algorithms for 6 DOF robots, which are widely used in the industry, have been designed and named as Boomerang algorithms. Designed algorithms have high performance in terms of flexibility, accuracy, applicability and calculation time criteria. Also, designed algorithms give an improvement of the disadvantages of analytical solutions in singularity situations and configuration dependency. The algorithms are called as Boomerang algorithms due to their working structure. Boomerang algorithms consist of two independent algorithms called BoomerangPSO and BoomerangNR respectively, based on multi-variable particle swarm optimization and numerical-heuristic hybrid method. Boomerang algorithms were compared with Artificial Neural Networks (ANN), Particle Swarm Optimization (PSO), Ant Lion Optimization algorithm (ALO) and Newton-Raphson methods, using the same position and orientation inputs. MATLAB software was used for mathematical modelling, coding and tests. The outputs of designed algorithms have been validated in the simulation environment for ABB IRB120 and PUMA 560 robots and also physically tested on the ABB IRB120 robot arm.
Benzer Tezler
- 6 serbestlik dereceli endüstriyel seri robot tasarımı ve imalatı
6 degrees of freedom industrial serial robot design and manufacturing
CANER İNCEOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDİNÇ ŞAHİN ÇONKUR
- 6 serbestlik dereceli endüstriyel robotlar için sürü zekâlı algoritmalara dayalı optimal yörünge planlaması ve kontrolü
Optimal trajectory planning and control based on swarm intelligence algorithms for 6 dof industrial robots
HASAN KARCI
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ TANGEL
- 6 serbestlik dereceli oto ve kamyon lastiği pişirme kalıpları için temizleme robotu tasarımı ve gerçek zamanlı pozisyon kontrolü
6 dof tire curing mold cleaning robot design and real time position control
LATİF ORBAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mekatronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER BİNGÜL
- Seri ve paralel robotlarda parçacık sürü optimizasyonu ile yörünge kontrolörü tasarımı
Trajectory based controller design using particle swarm optimisation for serial and parallel robots
OĞUZHAN KARAHAN
Doktora
Türkçe
2012
Bilim ve TeknolojiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ZAFER BİNGÜL
- Trajectory planning and implementation for robot-assisted rehabilitation
Robot destekli rehabilitasyon için yörünge planlanması ve uygulanması
MEHMET ERKAN KÜTÜK
Doktora
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LALE CANAN DÜLGER
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEMİK TAYLAN DAŞ