Gereğinden çok serbestlik dereceli robot kolu kontrol sistemi tasarımı ve uygulaması

Abstract

Bu tezin amacı, gereğinden çok serbestlik dereceli bir robot kolunun bilgisayardan kontrolü için gerekli kontrol sisteminin tasarımının ve uygulamasının yapılmasıdır. Bu çalışma TÜBİTAK tarafından desteklenen, tasarımı ve prototipi üniversitemizde yapılan ilk sanayi tipi robotu içeren projenin bir parçasıdır. Prototipin tahrik mekanizması AC servo motorlardan oluşmaktadır. Visual C++.NET bilgisayar programı içinden bir OCX program parçacığı vasıtasıyla eksen kontrol kartına emir yollanmakta, kart bu emirleri servo sürücülere iletmekte ve servo sürücüler de motorları sürmektedir. Bu tezde, motorların kurulması, ayarlanması ve kontrol kartıyla bilgisayardan kontrolü gerçekleştirilmiştir. Buna ek olarak, bu prototipte kullanılan kontrol algoritmaları incelenmiştir. Robotun mafsalları üzerinde ek bir enkoder yerleştirilebilmesi için gerekli çalışmalar yapılmış, bu enkoderlerden alınan bilgi bilgisayar programına aktarılmıştır. Benzer şekilde robotun uç noktasına takılan bir lazer sensörüyle seri port vasıtasıyla iletişim kurulmuş ve sensör verisi bilgisayar programına aktarılmıştır.

The aim of thesis is to design and implement a control system that is able to control a redundant robot by means of a computer. This work is a part of the project supported by TUBITAK, including the first industrial type robot that are designed and manufactured in our university. The driving mechanism of the prototype consists of AC servo motors. Using an OCX component embedded in the Visual C++.NET program, communication with the motion control card connected to the computer is achieved. The motion control card sends the commands to the servo drivers and the servo drivers drive the servo motors. In this thesis, servo motor setup, servo tuning and control of the motors with the motion control card have been carried out. Furthermore, control algorithms used in the prototype has been considered. By doing some work on the encoders which are attached to the joints of the robot, the information obtained from these encoders has been carried to the computer. Similarly, communication with a laser sensor by means of the serial port has been established and the information obtained from the sensor has been carried to the computer.