Endüstriyel bir delta robotun geri adımlama tekniği ile yörüngeizleme kontrolü

Abstract

Bu tez çalışmasında, hafifliği, hızı ve hassaslığı ile öne çıkan delta robot sistemlerinin yörünge takip performansının artırılmasına yönelik kontrol tasarımları gerçekleştirilmiştir. Ele alınan delta robot sistemine ait ileri-ters kinematik analizler neticesinde çalışma alanı belirlenmiş ve bu alan içerisinde kalacak şekilde farklı yörünge senaryoları oluşturulmuştur. Tasarlanan bu yörünge şartları altında kontrol performansı hem simülasyon ortamında hem de deneysel olarak test edilmiştir. Kontrol yöntemi olarak sağladığı hassas konumlama performansı ve dış bozucu etkilere karşı dayanıklı olması sebebiyle Lyapunov teoremi esaslı Geri adımlama (Backstepping) kontrol yöntemi seçilmiştir. Önerilen kontrol yöntemleri her bir motor için gerekli kontrol torkunu hesaplamaktadır. Deneysel gerçekleme aşamasında ise hesaplanan kontrol torku, redüksiyon ve motor elektriksel özellikleri dikkate alınarak kontrol voltajı olarak motorlara uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar irdelendiğinde, önerilen kontrol yaklaşımlarının istenen yörüngeyi sağlamaktaki başarısı açık şekilde ortaya konmuştur.

In this thesis, control designs have been realized to improve the trajectory tracking performance of delta robot systems, which stand out with their lightness, speed and precision. As a result of the forward-inverse kinematic analysis of the delta robot system, the working area was determined and different trajectory scenarios were created to remain within this area. The control performance under these designed trajectory conditions was tested both in simulation environment and experimentally. Lyapunov theorem based (backstepping) control method has been chosen as the control method because of its precise positioning performance and resistance to external disturbances. The recommended control methods calculate the required control torque for each motor. In the experimental realization stage, the calculated control torque, reduction and electrical properties of the motor were applied to the motors as control voltage. When the results obtained are examined, the success of the proposed control approaches in achieving the desired trajectory is clearly demonstrated.