Sekiz Bacaklı Bir Mobil Robot İçin Elektronik Kontrol Üniteleri Ve Güç Elektroniği Devreleri Tasarımı

Abstract

Bu tez çalışmasında sekiz bacaklı yürüyen bir mobil robot için gerekli olan tüm elektronik devrelerin tasarlanması amaçlanmıştır. Halihazırda üretilmiş olan mekanik altyapının üzerine bu elektronik sistemler eklenerek robotun hareket kabiliyeti kazanması hedef olarak belirlenmiştir. Ayrıca robotun her hareketi ise çeşitli seviyelerde belirlenmiş kontrol üniteleri ile denetlenecektir. Bu farklı seviyelerde belirlenmiş olan kontrol üniteleri birbirlerine CAN ağı üzerinden bağlanmışlardır. CAN ağı, benzer uygulamalarda sıkça kullanılan verimli bir seri haberleşme protokolüdür. Böylelikle kontrol ünitelerine yüklenecek birçok farklı kontrol algoritması ile robotun istenilen görevleri başarıyla yerine getirmesi beklenmektedir. Tez çalışmasında öncelikle yaşayan canlı bir akrebin yürüyüş biçimi biomimetrik bir açıdan analiz edilmiştir. Ardından, kontrol üniteleri arasındaki hiyerarşiyi oluşturan CAN ağının tanıtımı yapılmış; CAN üzerinden data alışverişi açıklanmıştır. Daha sonra ise mekaniki ve elektriki tasarımın gerçeklendiği dizayn kısmı gösterilmektedir. Son olarak ise motor kontrolü için önerilen kontrol yapısı ve kontrol üniteleri için gerekli olan test algoritmaları sunulmuştur.

In this study, all the electronic circuits and and control units of an eight-legged mobile robot are obtained. Having created a mechanical frame, the robot has gained actuation which is controlled in different levels. Different control levels are connected to each other via CAN Bus which is a highly efficient serial communication network.Therefore, the robot is able to move around and complete tasks while the many kinds of control software is implemented to controllers. Firstly, a living scorpion’s walking sequences are examined from a biomimetric point of view. After that, CAN Bus is introduced as all the control hierarchy based on this communication network. Then mechanical design and hardware realization is fulfilled. Finally, a motor control scheme is obtained and controller test algorithms are built.