Ucunda yük bulunan bir Esnek-Mafsallı Robot Kol (EMRK) hareket kontrolu için Kayma Kipli
Kontrol (KKK) ve Yüksek Dereceli Kayma Kipli Kontrol (YDKKK) yöntemleri uygulanmıştır. Esnek
kolun istenen bir ...noktada konumlandırma ve yörünge izleme kontrolu için KKK ve 2nci dereceden
YDKKK (2-YDKKK) yöntemleri kullanılarak kontrol algoritmaları türetilmiştir. 1-SD (Serbestlik
Dereceli) esnek mafsallı robot kolun hassas hareket kontrolu problemi, özellikle hafif ve esnek yapısı
ile matematiksel modelinde yer alan şekil kipleri dikkate alındığında; aşırı doğrusal olmayan ve
ayrışmayan dinamik denklemleri ile kontrol alanında oldukça zorlayıcı bir çalışma konusudur.
Doğrudan Tahrikli (DT) eklem motoruna sahip EMRK çalışma esnasında oluşan esneme, titreşimler
ve farklı kütlelere sahip uç yükü ile birlikte hareket kontrolunun sadece eklem motoruna uygulanabilen
kontrol işareti ile sağlandığı düşünülürse yüksek performanslı kontrolör gerektirdiği açıktır.
Dayanıklı kontrol yöntemlerinden, sistem belirsizliklerine karşı etkili ve sistem parametre değişimlerinden
bağımsız olan KKK yöntemi kullanılmıştır. Yöntemin olumsuzluğu olan çatırtı problemi
ise 2-YDKKK yöntemi ile türetilen kontrolör ile giderilmeye çalışılmıştır. Her iki yöntemin deneysel
olarak karşılaştırılması ve kontrolörlerin gerçeklenmesi bir Donanımlı Simülatör (Dsim) kullanılarak
yapılmıştır. Donanımlı simülatör donanım ve yazılıma sahiptir. Dsim de bulunan donanımlar
gerçek sistemin önemli bölümlerini içerir. Bu nedenle doğrudan tahrikli iki motor Dsim de yer almaktadır
ve millerinden birbirine akuple bağlanmışlardır. Bu sistemle yapılan deneysel çalışmalara
göre 2-YDKKK yönteminin KKK yöntemine göre EMRK hareket kontrolunda daha etkili olduğu görülmüştür.
Kontrolörlerin doğrudan tahrikli motor moment salınımlarını bastırmadaki etkinliği
harmonik analizi ile karşılaştırılmıştır.
In this study, Sliding Mode Control (SMC) and High
Order Sliding Mode Control (HOSMC) methods are
applied to a single Flexible Link Robot Arm (FLA)
with payload. A sliding mode and high order sliding
mode controllers are designed to achieve set point
precision positioning control and trajectory tracking
control for a FLA. Flexible robot arms have structural
flexibilities and resulting high number of passive
degrees-of-freedom. They cannot be decoupled
due to the highly nonlinear structure.
Since the flexible systems have highly nonlinear
structure and coupled dynamics, the sliding mode
based control approach is chosen a powerful method
to overcome the unmodeled and parametric uncertainties.
One of the proposed controllers is 2nd order HOSMC
method is compared with classical SMC method.
Comparison of the methods is experimentally fulfilled
using HIL simulator, and additionally torque
ripple analysis is made to evaluate of the methods
aspect from system harmonics. Direct drive motors
are used as actuator in controlled systems. Of all
system dynamics affect system harmonics via motor
shaft due to the direct drive system that is no gear
box. Therefore, harmonics analysis is crucial to investigate
of designed controllers effects on system
harmonics.
To precise set-point and trajectory tracking control
of 1-DOF DD FLA has been derived SMC and
HOSMC. Sliding Mode Controllers (SMCs) have the
robustness properties, while also increasing accuracy
by reducing chattering effects. The performance
of the designed control methods are tested for
the precise position and targeting control of a 1-
DOF-DD-FLA system under heavy uncertainties.
Comparative results of both methods have been
evaluated in real-time using a Hardware-in-the-
Loop (HIL) simulator designed for robotics. Especially,
HIL simulator for this system includes DD
motors and obtained results can be evaluated more
realistically according to pure computer simulations.
Additionally, torque ripples of whole system
with HIL simulator have been determined and their
eliminations using for both methods are introduced.
HIL simulator is used to implement designed controller
for a flexible-link arm. Direct drive joint motors
are important parts of the direct drive underactuated
robot manipulators. Therefore two DD motors
take part in HIL simulator and couple through
their shaft. One of the motors represents joint actuator,
while the other motor is used for generation of
the dynamics of the controlled system via the torque
applied to the shaft. The two motors acting as "actuator"
and "load torque simulator" are driven
separately by a high performance controller board.
HIL Simulator is expressed briefly as software that
is modeled control algorithm and system dynamic
model via controller board is integrated with hardware.
HIL simulation differs from computer simulation
as it involves actual hardware and is not limited
with a software-based representation of the system.
Main aim is to use HIL Simulator is able to make
more realistic analysis about behaviors of the system
dynamics in real-time. It is over computer simulation
since the simulator incorporates some of the
crucial hardware of the actual system that takes part
in the loop. For this purpose defined HIL simulation
environment is useful to test, analysis and performance
evaluation of designed controllers for underactuated
robot manipulators.
The major contribution of this study is experimental
evaluation of 2nd order HOSM controller and SMC
for tracking accuracy and robustness against internal
and external uncertainties of DD flexible-link
arm with the consideration of the full system dynamics
effects. The HIL experimental results confirm
and depict that the 2-HOSMC method has robust
and accurate performance as expected from the
HOSM controllers. Additionally, torque ripples of
whole system with HIL simulator have been determined
and their eliminations using for both methods
are introduced. According to the HIL experimental
results and torque ripple analysis, using 2-HOSMC
has advantages an increased accuracy over the
SMC.
Robot kollarının insan gücü yerine kullanımı, son yıllarda giderek yaygınlaşmaktadır. Kullanım alanının genişlemesi, robot kolunun hareket yeteneğinin gelişimine paraleldir. Bu çalışmada robot ...kollarının gelişmiş bir sistemi olan PUMA Robot Kol Sistemi insan kolu ile hareket açısından karşılaştırıldı. PUMA Robot Kol Sistemi'ne, insan omuz eklemine benzer hareketler yapabilmesi için yeni bir mafsal eklendi. Bu sayede, ön ve arkaya hareket edebilmesinin yanı sıra, yana doğru açılma hareketi de yapabilen bir omuz tasarlandı.
Robot kollarının insan gücü yerine kullanımı, son yıllarda giderek yaygınlaşmaktadır. Kullanım alanının genişlemesi, robot kolunun hareket yeteneğinin gelişimine paraleldir. Bu çalışmada robot ...kollarının gelişmiş bir sistemi olan PUMA Robot Kol Sistemi insan kolu ile hareket açısından karşılaştırıldı. PUMA Robot Kol Sistemi'ne, insan omuz eklemine benzer hareketler yapabilmesi için yeni bir mafsal eklendi. Bu sayede, ön ve arkaya hareket edebilmesinin yanı sıra, yana doğru açılma hareketi de yapabilen bir omuz tasarlandı.
Robot kollarının insan gücü yerine kullanımı, son yıllarda giderek yaygınlaşmaktadır. Kullanım alanının genişlemesi, robot kolunun hareket yeteneğinin gelişimine paraleldir. Bu çalışmada robot ...kollarının gelişmiş bir sistemi olan PUMA Robot Kol Sistemi insan kolu ile hareket açısından karşılaştırıldı. PUMA Robot Kol Sistemi'ne, insan omuz eklemine benzer hareketler yapabilmesi için yeni bir mafsal eklendi. Bu sayede, ön ve arkaya hareket edebilmesinin yanı sıra, yana doğru açılma hareketi de yapabilen bir omuz tasarlandı.
Balık-ekmekçinin bağırmasını, kalabalığın uğultusunu ve kola satan çocuğu duyuyoruz. / We hear the cries of a fish sandwich vendor, and the noise of crowds and of the coca-cola vendor.
This sound was ...originally recorded by TASCAM DR-680 Portable Multitrack Sound Recorder and DPA 5100 Mobile Surround Microphone in 6 channels, and edited in Logic Pro X.
Robot kollarının insan gücü yerine kullanımı, son yıllarda giderek yaygınlaşmaktadır. Kullanım alanının genişlemesi, robot kolunun hareket yeteneğinin gelişimine paraleldir. Bu çalışmada robot ...kollarının gelişmiş bir sistemi olan PUMA Robot Kol Sistemi insan kolu ile hareket açısından karşılaştırıldı. PUMA Robot Kol Sistemi’ne, insan omuz eklemine benzer hareketler yapabilmesi için yeni bir mafsal eklendi. Bu sayede, ön ve arkaya hareket edebilmesinin yanı sıra, yana doğru açılma hareketi de yapabilen bir omuz tasarlandı
