Robot Kollarında Birleşik Hareket/kuvvet Kontrolü

Abstract

Bu çalışmada, Newton-Euler temelli uzaysal vektörler analiz yöntemi ile İ.T.Ü. Elektrik Fakültesi robot laboratuarında bulunan Mitsubishi PA-10 artımlı robot kolunun dinamiği MATLAB yazılımı kullanılarak oluşturulmuştur. I-DEAS yazılımı kullanılarak çizilen Mitsubishi PA-10 robot kolunun 3 boyutlu katı modeli sayesinde dinamik modelde gerekli olan Mitsubishi PA-10 artımlı robot kolunun kütleleri, kütle merkezleri ve atalet momentleri bulunmuştur. Dinamik modeli elde edilen artımlı robot kolu üzerinde uygulanabilecek kuvvet kontrol metotları incelenmiştir. Operasyon yüzeyi yaklaşımı ile bilinmeyen düzlemlerde robot kolu son etki noktasının istenilen hareketi başarıyla yapabilmesi sağlanmış olan birleşik hareket/kuvvet kontrolü simülasyonu MATLAB yazılımı kullanılarak yapılmıştır. Birleşik hareket/kuvvet kontrolünde birbirinden bağımsız olarak hareket ve kuvvet kontrolleri dizayn edilmiştir. Ayrı ayrı olarak dizayn edilen bu kontroller sayesinde robot kolu üzerinde PD konum kontrolü ve birleşik hareket/kuvvet kontrolü uygulamaları simülasyon bazında yapılmış olup artımlı robot kollarında ortaya çıkan artımlı robot olma durumu olayının üstesinden gelinmiştir.

In this study, for Mitsubishi PA-10 robot manipulator’s which is at I.T.U. robot laboratuary, dynamic model is done at MATLAB Software with using Newton-Euler based spatial operator algebra. Mitsubishi PA-10 redundant manipulator’s mass, center of mass and inertias which were used robot manipulator’s dynamic model, was found by I-DEAS which also PA-10 redundant robot manipulator’s 3 dimensions solid model was droven with it. Force control methods were investigated to apply on redundant robot manipulator. Unified approach for motion and force control of redundant robot manipulator was done at MATLAB Software with using operational space formulation in an unknown environment where end-effector’s motion was successfully completed. At unified approach for motion and force control, position control and force control laws for each one can be designed independently. PD position control and unified motion and force control applied on PA-10 redundant robot manipulator through control laws for position and force control designed independently and redundancy for redundant manipulator was overcome.