İki uzuvlu bir robot kolunun pozisyon kontrolü için optimize edilmiş PID kontrolcü tasarımı

Günümüz teknoloji çağında robot kolları hayatımızın her alanında etkin rol almaktadır. Gelişen endüstri ile birlikte robot kollarının önemi her geçen gün artmaktadır. Robot kollarının çalışmasındaki en zor kısımlardan biri kontrolüdür. Robot kolunu istenilen şekilde hareket yapması istenirse kontrolü büyük önem göstermektedir. Bu tez çalışması kapsamında, mikro denetleyici ile iki uzuvlu bir robot kolunun optimize edilmiş oransal integral türevsel denetleyici (PID) ile kontrol optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. İki uzuvlu bir robot kolunun kontrolü için gerekli olan kinematik işlemler Arduino Matlab Destek Paketi (support Package for Arduino) kullanılarak geliştirilmiştir. Bu çalışmada doğru akım (DA) fırçalı bir motor için transfer fonksiyonu motor veri sayfasında verilen değerler kullanılmıştır. Kontrol sistemi için geri bildirim alan etkili enkoder sayesinde elde edilmiştir. İki uzuvlu robot kolunu oluşturan her bir eksendeki motor için ayrı ayrı konum kontrolü gerçekleştirilmiştir. Her bir motor için gerçekleştirilen konum kontrolünde parçacık sürü, yapay arı koloni ve kaos oyun optimizasyon algoritmaları ile kontrolcü parametreleri tespit edilmiştir ve robot kolu üzerinde belirlenen referans konum değeri ile elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu tez çalışmasında konum kontrolünden sonra belirlenen referans şekil olarak belirlenen kare ve daire yörüngesi takibi iki uzuvlu robot kolu ile gerçekleştirilmiştir. Kare ve daire yörünge için tasarlanan PID kontrolcünün parametreleri yine parçacık sürü, yapay arı koloni ve kaos oyun optimizasyon algoritmaları ile elde edilmiştir. Her bir optimizasyon algoritması sonucu elde edilen PID parametreleri ile kare ve daire yörüngelerinin gerçekleştirilmesi gerçek zamanlı olarak yapılmış ve başarılı sonuç elde edilmiştir. Her bir yörünge için yapılan üç adet meta sezgisel optimizasyon algoritması sonucu yörünge takibi ve elde edilen kontrolcü parametreleri kontrolcü üzerinde gerçekleştirilerek optimizasyon algoritmaları karşılaştırılmıştır.