4 serbestlik dereceli robot kolu kinematik denklemlerinin destek vektör makinesi ile çözümü

Kinematik problemin çözülmesi robot manipülatörlerinin yörünge takibi açısından büyük önem taşımaktadır. Kinematik modelleme için kullanılan analitik, geometrik ve numerik yöntemlerin her birinin değişik açılardan dezavantajı bulunmaktadır. Analitik ve geometrik yöntemler basit yapılı ve belirli bi geometrik dizilime sahip robot kollarında etkili olabilirken, çok serbestlik dereceli ve karmaşık yapıdaki robot kollarına çözüm sağlayan numerik yöntemlerin hesaplama zorluğu bulunmaktadır. Ayrıca bu yöntemler robot kol çalışma uzayındaki tekil noktalarda cevap verememektedir. Yapay sinir ağları bu problemlere çözüm olabilecek alternatif bir yöntemdir. Robot koldan alınan giriş-çıkış verileri ile sistem eğitililerek kinematik denklemler modellenebilmektedir. Ancak model kestirimi yapılırken yerel minimum noktalara takılması yapay sinir ağlarının bir dezavantajıdır. Tezde, bu probleme çözüm olarak destek vektör makineleri algoritmasının kullanılması önerilmiştir. Doğrudan global minimum noktasına ulaşmayı öngören bu yöntem, kinematik model kestiriminin en az hatayla yapılmasını sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, kinematik model çözümlemesine örnek olarak Gelecek Robotik Makine ve Tıp Teknolojileri Ar. Ge. Tic. Ltd. Şti. firmasının T.C. Bilim Sanayi ve Teknoloji Bakanlık' ı desteğiyle yürütmekte olduğu "Robotik Tekerlekli Sandalye" adlı projesinde kullanılan rehabilitasyon robot kolu ele alınmıştır. 4 serbestlik dereceli olan bu rehabilitasyon robot kolu, paralel 2 parmaklı bir tutucuya sahiptir. Maksimum erişim mesafesi 400-500 mm'dir. Bu çalışmanın amacı, ileri ve ters kinematik modeli, destek vektör makinası regresyonu ile tahmin ederek analitik, geometrik ve numerik çözümlemenin neden olduğu tekillik sorunu ortadan kaldırmak ve yörünge takibi problemine kinematik tabanlı hızlı ve güvenilir bir çözüm sunmaktır. Analitik yöntemle elde edilen eğitim verileri kullanılarak, 4 eksenli rehabilitasyon robot kolunun ileri ve ters kinematik modelleri destek vektör makinesi yöntemi ile oluşturulmuştur.