Robot elin hassas kavrama görevi için bulanık mantık ile kavrama kuvvetinin kontrolü

Bu çalışmada, bir robot elin hassas kavrama görevinde özellikleri bilinmeyen bir nesnenin kalıcı deformasyona uğramadan ve düşürülmeden kavranıp kaldırılması için kavrama kuvvetinin kontrolünü sağlamak amaçlanmıştır. Nesneleri kavramak, robot el için belirsizlikler içeren karmaşık bir görevdir. İnsanlar bu görevi başarıyla yerine getirebilmektedir. Nesne kavramaya yönelik insan yeteneklerini makineye aktarmak ve kavrama kuvvetinin kontrolünü sağlamak için bulanık mantık yöntemi kullanılmıştır. İnsanlar nesneleri kavrayıp kaldırırken, kavrama kuvvetinin minimum sınır değerinin üzerine güvenlik için fazladan kuvvet eklemektedirler. Bu fazladan kuvvet literatürde "Güvenlik marjı" olarak ifade edilmiştir. Güvenlik marjının, kavrama kuvvetinin minimum sınır değerine göre yüzde oranı ise "Güvenlik marjı oranı" olarak ifade edilmektedir. Bu çalışmanın ilk adımında insanlarla hassas kavrama-kaldırma deneyleri yapılmıştır. Bu deneylerden optimum güvenlik marjı verileri elde edilmiştir. Sonuç olarak, insanların, değişen yüzey sürtünme özelliğine ve ağırlığa bağlı olarak güvenlik marjını %9 ile %20 arasında değişen oranlarda uyguladıkları bulunmuştur. Deneylerden elde edilen veriler kullanılarak bulanık güvenlik marjı hesaplama sistemi tasarlanmıştır. Yapılan performans testlerinde bulanık güvenlik marjı hesaplama sistemi, deneylerdeki aynı nesne koşulları için %8 ile %21 arasında değişen oranlarda güvenlik marjı hesaplamıştır. Daha sonra, bir robot elin parmaklarını temsil eden eyleyici tasarlanarak üretimi gerçekleştirilmiştir. Bulanık güvenlik marjı hesaplama sistemi, eyleyici ve diğer kontrol ve kumanda öğeleri entegre edilerek kavrama kuvveti kontrol sisteminin tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan sistemde güvenlik marjının daha optimize edilmesine olanak sağlayan yerel ağırlık yaklaşımı geliştirilmiştir. Literatürde güvenlik marjı oranının %10 ile %40 arasında değiştiği belirtilmiştir ve bazı çalışmalarda sabit %20 kabul edilmiştir. Bu çalışmada tasarlanan kavrama kuvveti kontrol sistemi, değişen nesne koşullarına bağlı olarak %3 ile %16 arasında değişen oranlarda güvenlik marjı ile nesneleri gerçek zamanlı olarak kavrayıp kaldırmıştır. Elde edilen sonuçlar, bu çalışmadaki metot ve yaklaşımın robot elin hassas kavrama görevinde kavrama kuvvetinin kontrolü için uygulanabilirliğini ortaya koymuştur.