İnsansı robotlarda yürüme, merdiven çıkma ve engelden kaçma için yeni bir hareket algoritmasının geliştirilmesi

İnsansı robotlar, fiziksel özellikleri bakımından insan fizyolojisine en fazla benzeyen robot platformlarıdır. Bu nedenle insan-robot etkileşimi için genellikle insansı robotlar kullanılmaktadır. Ancak, insansı robotları kontrol etmek insan fizyolojisine olan benzerlikleri nedeniyle oldukça zor bir süreçtir. Bir insansı robotun ideal bir şekilde kontrol edilebilmesi için kinematik ve dinamik analizlerinin gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Analizleri gerçekleştirilen robot daha sonra kontrol algoritmaları ile farklı görevler için programlanır. Bu tez kapsamında insansı robotların geometrik özelliklerinden yararlanılarak kinematik hesaplamaları yapılmış, çalışma uzayı elde edilmiştir. Polinom ve Bezier eğri oluşturma yöntemleri ile hareket yörüngeleri oluşturulmuştur. Oluşturulan hareket süresince robotun dinamik analizi ile denge durumu gözlenmiş, Sıfır Moment Noktası (SMN) hesaplanarak yürüme ve merdiven çıkma için en uygun adım mesafeleri hesaplanmıştır. Kinematik ve dinamik hesaplamalar yapılarak Model Öngörülü Kontrol (MÖK) kullanılmış, engelden kaçma için ideal yörünge planlaması yapılmıştır. Deneysel çalışmalar için ROBOTIS OP3 insansı robot platformu kullanılmıştır. Kontrol algoritması Robot İşletim Sistemi (ROS) ortamında geliştirilmiştir. Simülasyon çalışmaları GazeboSim ortamında yapılmıştır. Simülasyon ortamında geliştirilen yürüme ve kontrol algoritmaları doğrudan gerçek robota aktarılmıştır. Robotun eklemlerindeki açılar elde edilmiş ve ideal yörünge başarımı hesaplanmıştır. Yürüme ve merdiven çıkma için geliştirilen hareket yörüngeleri hem simülasyon ortamında ve hem de gerçek OP3 robotu üzerinde uygulanmıştır. SMN hesaplamaları ile robotun devrilmeden hareket başarımı incelenmiştir. Sonuçlar grafikler ile sunulmuştur. Elde edilen sonuçlar ile geliştirilen yörüngelerin ve kontrol algoritmalarının gerçek robot üzerinde başarılı bir şekilde çalıştığı gösterilmiştir.