Robot manipülatörlerin performanslarına yönelik kontrol uygulamaları

Robot manipülatörler, endüstriyel süreçlerdeki çeşitli temel görevlerin (malzeme taşıma, montaj, kaynak, makine besleme vb.) gerçekleştirilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. İnsanlar tarafından gerçekleştirilen bu zorlu, zaman alıcı ve periyodik görevler, robot manipülatörler sayesinde hızlı ve verimli bir şekilde gerçekleştirilmektedir. Bu tip görevler genellikle yüksek hassasiyet kabiliyeti gerektirdiği için robot manipülatörlerin kontrolü çok önemli bir konu haline gelmektedir. Robot manipülatörlerin kontrolünde, bir noktadan bir noktaya en hızlı ve güvenilir bir şekilde robot manipülatörün ulaşması yani gerekli yörüngenin takibi amaçlanmaktadır. Bu tez çalışmasında iki linke sahip düzlemsel bir robot manipülatörün yörünge izleme kontrolü kayan kipli kontrol ve PID kontrol metotları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Önerilen sistem için yeni bir modelleme tekniği ve kontrolcü tasarımı MSC Adams ve MATLAB yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. MSC Adams yazılımı üzerinde sanal bir prototip kurularak manipülatörün sayısal modeli elde edilmiştir. Ayrıca, oluşturulan sanal prototipin doğruluğunu kontrol etmek amacıyla manipülatöre ait ters kinematik denklemler Matlab/Simulink yazılımı kullanılarak oluşturulmuştur. Manipülatörün kontrolü için gerekli kontrolcü tasarımları yine MATLAB/Simulink ortamında oluşturulmuştur. Daha sonra, belirtilen yazılımların eşzamanlı olarak çalıştırılmasıyla, sistem için önerilen kontrolcülerin etkisi sanal prototip üzerinde gözlenmiş ve kontrolcü performansları irdelenmiştir. Uluslararası hata kriterleri (ITAE, ISE ve IAE) hesaplamaları ve sonuç grafikleriyle önerilen kontrolcülerin performansları göreceli bir şekilde karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, kayan kipli kontrol yönteminin PID yöntemine alternatif olarak kontrol uygulamalarında kullanılabilir olduğu görülmüştür.