Adaptive control of a robot manipulatör by visual data

ÖZET GÖRSEL BİLGİ İLE ROBOT MANİPÜLATÖRLERİN ADAPTİV KONTROLÜ KAPUCU Sadettin Doktora Tezi, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç.Dr. Sedat BAYSEÇ Kasım 1994, 142 sayfa Endüstriyel robotlar üzerine yapılan araştımaların büyük bir kısmı kontrol bilgisayalarının manipülatör ve çevresi hakkında daha fazla ve çeşitli bilgi toplamalarını sağlayacak duyu sistemlerini konu almaktadır. Bu bilgiler çevrede oluşan olayları ve değişiklikleri gözlemlemek, yeni şartlara adapte olmak ve gerektiği şekilde cevap vermek için kullanılırlar. Bilinen duyu sistemlerinden görme duyusu en önemli bilgileri sağladığı gibi, öğrenmeye de yardımcı olur. Görme çok önemli bilgiler sağladığı halde görsel bilginin analizi genellikle robrotlann çalıştığı atölye ortamlarında kabul edilemiyecek uzunlukta zamana ihtiyaç duyar. Bu tez herhangi bir konumda ve oryantasyonda duran bir cismin koordinatlarının basit bir görsel sistemle belirlenmesi için amaçlanmıştır. Burada cismin konumu karmaşık görüntü tanımlama teknikleri yerine üzerine konan ve farklı renkler ile algılanan 3 noktanın yeri ile tanımlanır. Noktaların koordinatları bir çift kameradan alınan görüntü üzerinde yapılan fotogrammetri ile belirlenir. Bilgisayara bağlanan herhangibir büyüklük vetopolojideki maniplatörü kontrol etmeye yönelik bir dizi genel amaçlı kontrol programlan hazırlanmıştır. Eklem türleri ve kol parametreleri maniplatörün ucuna konmuş karakteristik bir noktanın kameralar ile takibinden elde edilir. Bu bilgiler toplandıktan sonra sistematik bir şekilde maniplatörün sembolik düz ve ters kinematik denklemleri çıkarılmaktadır. Manipülatörün dinamik özelliklerinin anlaşılması için sistemin her eklem hareketini 2. dereceden bir lineer diferansiyel denklemle tanımlayan ve denklem sabitlerini sisteme verdiği birim adım komutlarına karşı üretilen cevap ile belirleyen bir sistem tanımlama programı hazırlanmıştır. Son olarak kinematik ve dinamik özellikleri belirlenmiş bir manipülatöre yine koordinatları kameralar yardımı ile belirlenmiş cisme uzanması için adım kontrol komutları üreten bir basit program eklenmiştir. Bu tezde öne sürülen fikirler 3 serbestlik dereceli bir hidrolik ağır iş robotunda denenmiş ve test sonuçları ilgili kısımlarda sunulmuştur. Bu tez Gaziantep Üniversitesi Makina Mühendisliği bölümünde yürütülen ve Devlet Planlama Teşkilatı'nın parasal destek verdiği 91 K 120 830 proje numaraslı "Robotlarda Görsel Bilgi Analizi" başlıklı araştırma projesinin bir parçasıdır. Anahtar Kelimeler: Robot kontrol, stereo görüntü, sistem tanımlama. vı