Dört ayaklı yürüyen bir robotun tek bacağı için arı algoritması kullanılarak kontrolcü tasarımı

Bu çalışmada, mekanik özellikleri katır anatomisine benzer dört bacaklı bir robotun iki uzuvlu bir bacağı için PID tabanlı hibrit kuvvet/yörünge empedans kontrolcü tasarımı ve optimizasyonu yapılmıştır. İlk olarak dört bacaklı mobil robot için kullanılabilecek, iki serbestlik dereceli bir bacak model tasarımı yapılmıştır. Fiziksel parametreler, robotun yürüme kabiliyetini sağlayacak şekilde belirlenmiştir. Tasarıma ait üç boyutlu katı model oluşturulmuştur. Model içerisinde sisteme ait malzeme bilgisi ve mafsal serbestlik dereceleri belirlenerek simülasyon için gerekli ön hazırlık yapılmıştır. Sistemin kinematik ve dinamik denklemleri matematiksel olarak belirtilmiş, daha doğru sonuçlar için uzuvlara ait dinamik parametreler ve malzeme bilgisini içeren üç boyutlu katı model kullanılmıştır. Daha sonra MATLAB/Simulink ortamında simülasyon oluşturulmuştur. Sistemin kontrolü için öncelikle empedans çalışmalarına temel teşkil etmek için standart PID kontrolcü tasarımı gerçekleştirilmiştir. Temel PID kontrolcüden elde edilen tecrübe doğrultusunda, PID tabanlı hibrit kuvvet/yörünge empedans kontrolcü tasarımı yapılmıştır. Kuvvet yörünge kontrolünü geliştirmek amacıyla, kontrolcü kazançları ve empedans katsayılarının Arı algoritması optimizayonu ile ayarlaması gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar grafiksel formda sunulmuş, empedans kontrolcünün etkinliği, optimizasyon öncesi ve sonrasında elde edilen kazanç ve katsayılara göre incelenmiştir. Sonuç olarak, sistemin ayakucunun yüzey etkileşimli kuvvet/yörünge kontrolü için başarılı bir empedans tabanlı kontrolcü elde edilmiş ve parametreleri optimize edilerek, performansı geliştirilmiştir. Elde edilen sonuç ve öneriler, yedinci bölümde değerlendirilmiştir.