İnsansı robot kontrolü için operatör hareketleri algılama sistemi

Bu tez çalışmasında uzaktan kontrollü robotlarda, operatörün iş yükünü azaltmak için tele-operasyon faaliyetleri üzerine çalışılmıştır. Öncelikle insan görüşünü taklit eden bir görüntü aktarım sistemi tasarlanmıştır. Tek kameralı görüntü sistemlerinde operatör derinlik algısını yitirmektedir. Bundan dolayı sistemde derinlik algısını sağlayabilmek için iki adet kamera kullanılarak sanal gerçeklik uygulaması tasarlanmıştır. Sunulan sistem operatöre robotun bulunduğu ortamın üç boyutlu görüntüsünü aktarmaktadır. Aynı zamanda operatörün kafa hareketleri, kameraların bulunduğu pan-tilt mekanizmasında taklit edilmektedir. Kafa hareketlerine ek olarak insan kol ve el hareketlerini algılayıcı sistemler geliştirilmiştir. Omuz hareketi gibi çok eksenli hareketleri algılamak amacıyla küresel mafsalların oryantasyonunu algılayıcı bir test düzeneği tasarlanmıştır. Düzenekte kızılötesi alıcı verici çiftinden oluşan sensörler önerilmiştir. Mafsalın gerçek oryantasyonunu belirlemek için görüntü işleme yönteminden yararlanılmıştır. Önerilen sensörlerden toplanan değerler ile görüntü işleme algoritması sonucunda bulunan değerler eşleştirilerek veri seti oluşturulmuştur. Bu veri seti, tek katmanlı bir yapay sinir ağı modelini eğitmekte kullanılmış ve bu tip sensörlerin kullanılabilirliği gösterilmiştir. Kol hareketleri aynı zamanda çoklu ataletsel ölçüm birimleri kullanılarak algılanmış ve simule edilmiştir. Robot kısmı içinse 6 serbestlik dereceli bir sistem tasarlanmıştır. Tasarlanan robot kol için kinematik ve kuvvet analizleri yapılmış sürekli ve ayrık zamandaki kontrolcü sistemleri üzerine çalışılmıştır. Son olarak el hareketlerini algılayıcı eldiven tasarlanmıştır. Tasarlanan eldiven ile operatör parmak açıları algılamış ve simule edilmiştir.