Esnek robot kollarda optimum hareket sentezi
Synthesis of the optimum motion in flexible robot arm
- Tez No: 85039
- Danışmanlar: PROF. DR. FARİS KAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Esnek robot kolu, Optimizasyon, Titreşim, Flexible robot arm, Optimization, Vibration
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
XI ÖZET Gelişen teknolojiye paralel olarak artan yüksek hız talebi daha hızlı hareket edebilen robot dizaynını gündeme getirmiştir. Hızlı hareket eden robot gerek uzuv ataletleri ve gerekse mafsal motorları bakımından daha hafif elemanların kullanımını gerektirmiştir. Dolayısıyla, zayıf kesitli elastik uzuvların kullanımı kaçınılmaz olmuştur. Zayıf kesitli, narin yapılı robot uzuvları titreşime müsait elemanlardır. Bir çok elastik uzvun uç uca eklenmesinden oluşan bir robot, özellikle, yük taşıyan eli itibariyle iyi titreşen bir sistemdir. Elastik uzuvlu robotlar hafiflik, enerji tasarrufu ve imalatlarının ucuz olması gibi avantajlarının yanı sıra TİTREŞİM gibi önemli bir problemi de, bünyelerinde barındırırlar. Yeni kuşak bu robotlarda çözüm bekleyen en önemli problem titreşimlerin kontrolüdür. Esnek uzuvlu robotların titreşimlerini kontrol için iki önemli yaklaşım uygulanmaktadır. Bunlar, a- Geri besleme esasına dayanan klasik kontrol yöntemi b- Hareket sentezine dayanan yöntemdir. Bu yöntem titreşim oluşmasını engelleyecek optimum mafsal hareketlerinin bulunmasına dayanır. Bu çalışmada, elastik uzuvlu bir robotun ikinci yöntemle artık titreşimlerinin (residual vibration) nasıl en aza indirilebileceği incelenmiştir. Açık çevrim kontrol yöntemi olarak da adlandırılabilen bu yöntemle elde edilen optimum mafsal hareketleri yardımıyla artık titreşimler kontrol edildi. Bu işlem minimum hareket süresi, servomotor dinamik üst sınır değerleri ve minimum enerji sarfiyatı kıstasları altında gerçekleştirildi. Bu yaklaşımın özü, noktadan noktaya hareket planlamasına dayanır. Bu ise gerçekte bir varyasyon problemidir. Daha önce yapılmış çalışmalarda rijit uzuvlu robotların optimum mafsal hareketleri bir seriye açılarak yukarıda verilen kıstaslar altında optimize edildi. Bu çalışmada esnek uzuvların uç titreşimleri de, mafsal hareketleri gibi bir seriye açılmak suretiyle optimizasyona ilave edildi. Böylece, problem, verilen sınır şartlarında optimizasyon ölçütünü sağlayacak bir dizi parametrenin bulunmasına indirgendi. Problem bir bakıma parametre optimizasyonuna dönüştürüldü. Optimizasyon problemi, esnek robot kolun başlangıç ve son şartlarına bağlı olarak optimum mafsal hareketlerini iteratif yöntemle bulan MATLAB programlama dilinde yazılmış bir programla çözüldü.
Özet (Çeviri)
Xll ABSTRACT The high speed demand parallel to the advancing technology, resulted in designing speedy robots. Speedy robot means lighter robotic links and joint motor. Hence, the robotic links are smaller in cross section. Weakness in cross section means the elasticity, the elasticity of links means vibrational ability. A flexible armed robot consists of the chain of elastic links, especially, in case of having a load at the tip, is a good example of vibrating system. Robots with elastic arms have the advantageous of weight, energy consumption and lower manifacturing cost in spite of having a VIBRATORY type problem. Vibration is one of the important problem of this type new generation robot to be solved. There are two basic approaches for vibration control of flexible armed robots. These are; a- The classical control theory based on feedback b- Motions syntesis method. This approach depends on finding optimum joint motion. In this thesis how to minimize residual vibration of elastic armed robot by the second method is studied. The essence of this theory depends on the point to point trajectory planning. This is in reality a variational problem. In the previous works the joint motions were optimized under the above mentioned consraints by series expantion. In this work the residual vibrations of flexible arms were expanded in series in the similar way and added to the optimization formulation. Then the problem received a new form to find a set of parameters under optimization constraints. Then the problem is converted into the parameter optimization. A programme is developped to optimize joint motions by iteration, on the initial and final conditions of flexible arm tip, based on the MATLAB programming.
Benzer Tezler
- Esnek robot kollarının modellenmesi ve kontrolü
Modelling and control of flexible robot arms
SERAP ÖN
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OSMAN PARLAKTUNA
- Esnek robot kollarının modellenmesi ve kontrolü
Modeling and control of flexible robot manipulators
KORAY ÖZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- İki eklemli esnek bir robot kolunun modellenmesi ve kontrolü
Modeling and control of a two-link flexible robot manipulator
ATAKAN DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ALTUĞ İFTAR
- Esnek robot kolları için kontrol yöntemleri uygulamaları
Applications of control strategies for flexible robat manipulators
İSA KÜÇÜKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTUĞ İFTAR
- The Rotationally felxible robotic manipulator under quasiperiodic excitation
Yarı-periyodik titreşim altındaki rotasyonel esnek robot manipülatörü
TURGUT YANARTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMekanik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ENGİN KARAOSMAN