Bir endüstriyel robotun insan kolu hareketlerinin ataletsel ölçümü ile uzaktan kontrolü

Bu çalışmada; insan kolu hareketlerini Stäubli Rx160 model bir endüstriyel robot kola eşzamanlı olarak taklit ettirmek amacıyla, kompakt, taşınabilir ve düşük maliyetli bir ölçüm sistemi geliştirilmiş ve deneysel olarak doğrulanmıştır. İnsan kolu hareketleri, omuza yerleştirildiği varsayılan referans çerçeveye göre algılanmış, omuz ekleminin birbirine dik üç eksen etrafındaki dönüşleri dirsek arkasına, dirsek ekleminin dönüşleri de bilek üzerine sabitlenen ataletsel ölçüm birimleri ile ölçülmüştür. Ataletsel ölçüm birimi tasarımı ayrıca ele alınmış, dijital ivmeölçer ve jiroskoplar içeren mikrodenetleyici tabanlı birimler geliştirilmiştir. İnsan bileğinin konumu ve yöneliminin ataletsel ölçüm birimi verilerinden hesaplanması için iki ayrı yöntem incelenmiş, kuaterniyon cebiri tabanlı yöntemin Euler açıları ve Kalman filtresi kullanılan yönteme göre daha sade ve hızlı olduğu sonucuna varılmıştır. İnsan kolu ve robot kol çalışma uzayları robot çalışma uzayından azami faydalanacak şekilde eşlenmiş, insan bileğinin durumuna göre robot kol uç işlevcisinin bulunması gereken konum ve yönelim hesaplanmıştır. Endüstriyel robot kolun düz ve ters kinematik denklemleri analitik olarak çözülerek uç işlevcinin istenilen durumu için gerekli eklem açıları bulunmuş ve robot konumlanmıştır. Örnekleme periyodu 0,04 sn, hassasiyeti ±1° ve zaman gecikmesi 0,5 sn olan uzaktan kontrol sisteminin performansı bilgisayar benzetimleri ve testler ile incelenmiş, çalışmanın devamına ilişkin öneriler sunulmuştur.Anahtar Kelimeler: Uzaktan Kontrol, Stäubli Rx160, Ataletsel Ölçüm Birimleri, Kuaterniyon, Düz Kinematik, Ters Kinematik