Beş eksenli bir robot kolu gerçeklemesi ve labview ortamında görüntü işleme temelli konrolü

Abstract

İnsan hayatını kolaylaştıran, işlerini daha az iş gücü kullanarak ve daha kısa sürelerde yapmasını sağlayan teknolojiler arasında robotik önemli bir yere sahiptir. Robot kollarının özellikle endüstride çok geniş bir kullanıma sahip olması nedeniyle robotik çalışmalarının önemli bir kısmı robot kolları üzerine yoğunlaşmıştır. Tasarlanan dört serbestlik derecesine sahip robot kolunun kontrolü gerçek zamanlı olarak bilgisayar ile gerçekleştirilmiştir. Robot kolu üzerine yerleştirilen kamera ile robot çalışma alanı izlenmektedir. Labview programında görüntü işleme ile analiz yapılmakta, daha önceden tanımlanan objeler tespit edildiği takdirde konumları belirlenmektedir. Konum verileri beş eksenli robot kolunun ters kinematik denklem ile servo motorların cisme ulaşması için gereken açıların hesaplanması amacıyla kullanılmıştır. Tüm bu hesaplama işlemleri Labview grafiksel programlama ortamında hazırlanan yazılım ile bilgisayarda gerçek zamanlı olarak gerçekleştirilmektedir. Ayrıca robot kolunun manuel olarak motor açıları ile kontrol edilmesi mümkündür. Robot kontrolü için hazırlanan yazılıma internet üzerinden erişilebilmektedir. Bilgisayara bağlı arabirim ile gerekli elektriksel kontrol işaretleri mikrodenetleyici tarafından üretilerek robot kolunun konumlandırılması sağlanmaktadır. Çalışmada kullanılan robot kolu üzerinde Robotis firmasına ait Dynamixel servo motorlar kullanılmıştır. Bu çalışmada, hareket alanı içerisine bırakılan nesnenin konumu otomatik bulunarak, taşıması yapılan bir robot kolunun tasarlanması ve gerçeklenmesi amaçlanmıştır. Bu birimler yüksek performansları ve düşük maliyetleri ile ön plana çıkmaktadır. Düşük maliyetli ve yeterli başarıma sahip bir yapı olarak ortaya çıkan bu çalışma ürünü endüstride, mühendislik alanında eğitim ve araştırma çalışmalarında uygulanma potansiyeli yüksektir.

Robotics has an important place within the technologies which are making human life easier and enabling people to be more productive with less effort. An important part of the robotic work has focused on robot arms due to wide usage in industry, In this study, it is aimed to design and implemet a robotic arm that is able to define position of the object and move it automatically.Real time control of the designed 4 axis robotic arm is accomplished by the computer. Robot work area is monitored with a camera which is placed over the robot arm. Image processing and analyizng is made by Labview program. Previously defined objects can be positioned and determined. To reach object by 4 axis robot arm, reverse kinematic equations of robot arm is calculated and angle of servo motors are defined by using location data. All of these calculations is prepared by a real time software which is made with Labview graphical programming environment. It is also possible to control angles of the robot arm by manually operating the motors by software. Also the software which is prepared for controlling robot arm can be accessed via internet. Required control signals to move robot arm are produced by a micro controller which is connected to computer via an interface. In this study, Dynamixel servo motors which is a brand of Robotis company are selected and used. Low cost and enough perfonmaced result of this study has a potential to be adapted for industrial porpouses, educational and research studies.