Robot manipülatör denetimi

Robot manipülatörün eksen sayısının artmasıyla birlikte, robotun hareket yeteneği de artmaktadır, fakat bununla beraber robot manipülatörün denetimi de zorlaşmakta ve denetim algoritması daha karmaşık hale gelmektedir. Bu çalışmada endüstride kullanılan eksen-özgül ve kartezyen-özgül robot manipülatör denetim yöntemleri uygulanmıştır. Yapılan eksen-özgül çalışmada altı eksenli robot manipülatörün bir manevra kolu ile basit ve ekonomik olarak denetimi amaçlanmaktadır. Robot manipülatörün denetimi için tasarlanan sayısal devre, genel amaçlı FPGA (Alan programlanabilir kapı dizileri) tabanlı bir geliştirme kartı üzerinde Verilog donanım tanımlama dili kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen sistem manevra kolundan alınan giriş sinyallerini yorumlayarak denetlenmek istenilen manipülatör eksenine ait motoru sürmek için gerekli PWM (Darbe genişlik modülasyonu) sinyalini üretir. Kartezyen-özgül çalışmada DSP (Sayısal işaret işleme) uygulamaları için geliştirilmiş bir FPGA kullanılarak üç eksenli robotun kartezyen denetimi gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen sistem manevra kolundan gelen sinyalleri yorumlar ve robotun hangi yönde hareket edeceğini, yeni x, y değerlerini bulur ve çözümlenmesi için kinematik bloğuna gönderir. Kinematik bloğunun içerisinde, robotun ucunun konumlanması istenilen x, y değerleri için gerekli olan eklem açıları robotun ters kinematik denklemlerinin çözülmesi ile elde edilir. Bulunan eklem açıları robotun düz kinematik denklemlerinde yerine koyularak elde edilen sonuçların robotun çalışma alanı içinde olup olmadığı denetlenir. Eğer elde edilen sonuçlar robotun çalışma alanı içinde ise robotun eklemlerinin istenilen koordinatlarda konumlanması için gerekli açılar bulunmuş olur. Bulunan açılar, açı-sinyal genişliği bloğuna gönderilir. Açı-sinyal genişliği bloğu girişindeki açı değerlerini okur ve robotun eklemlerinde yer alan servo motorların bu açılarda konumlanması için gerekli olan darbe genişliklerini hesaplar ve bu genişlik değerlerini ilgili eksen denetleyicilerine gönderir. Eksen denetleyicileri girişlerindeki sinyal genişlik değerlerini okurlar ve bu genişlik değerlerine sahip kare dalgaları çıkışlarında üretirler. Bu sinyaller robotun eklemlerinde yer alan motorların kontrol uçlarına gönderilir, robotun istenilen koordinatlarda konumlanması sağlanır ve sistemin çözümü doğru ve hızlı bir şekilde elde edilmiş olur. Anahtar Kelimeler : Robot manipülatör, FPGA, manevra kolu, denetim