Path planning for 3 degree of freedom (RRR) robot and its application

Bu çalışmada, 3 serbestlik derecesine sahip RRR robotun yörünge planlaması yapılmış ve 3d yazıcı ile üretilen model robot kol üzerinde uygulanmıştır. Yörünge planlaması yapılırken genetik algoritmalar kullanılarak zaman optimizasyonu yapılmıştır. Model olarak ilk üç eklemin Kartezyen uzayda konumu etkilemesi nedeniyle üç eklemi de döner eklem olan RRR yapıdaki robot kol kullanılmıştır. Robot kolun öncelikle ileri kinematik analizi yapılmıştır. İleri kinematik analiz yöntemi olarak en çok kullanılan analiz yöntemi olan Denativ-Hartenberg yöntemi seçilmiştir. İleri kinematik analiz sonucunda elde edilen bilgiler ile ters kinematik analiz yapılmıştır. Ters kinematik analiz sonucunda model robotun Kartezyen uzayda bir noktaya ulaşması için gerekli olan eklem değişkenlerini elde edilmiştir. Kinematik analizler robotun eklem uzayında yörünge planlamasını yapmak üzere gerçekleştirilmiştir. Robot kolun yörünge planlaması yapılırken hareketlerini en kısa sürede tamamlaması için genetik algoritmalar kullanılarak zaman optimizasyonu yapılmıştır. Eklem uzayında yörünge planlama sonucunda her bir eklem için elde edilen hız ve ivme denklemleri optimizasyonda amaç fonksiyonları olarak kullanılmıştır. Amaç fonksiyonunun sınırlarını robot kolun eklemlerinde kullanılan servo motorların hız ve ivme değerleri oluşturmuştur. Optimizasyon sonucunda her bir eklemin hareketini en kısa zamanda tamamlayabileceği süreler bulunmuştur. Model robot kol 3d yazıcıda üretilmiş ve deney seti oluşturulmuştur. Optimizasyon sonucunda elde edilen veriler deneysel çalışmalardan elde edilen veriler ile karşılaştırılmıştır. Bu çalışmanın sonuncunda genetik algoritmalar kullanılarak zaman optimizasyonu yapılmış ve her hangi bir robota uygulanabilecek hareketi en kısa sürede tamamlayan bir model oluşturulmuştur.