Kablo İle Sürülen Düzlemsel Paralel Bir Robotun İleri Kinematik Çözümü Ve Denetimi
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2019
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Selçuk Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada, dört kablo ile sürülen, üç serbestlik dereceli düzlemsel bir paralel robotun hassas konum ve yönelim denetimi yapılmıştır. Kablo ile sürülen robotun geri beslemeli denetimi için gerekli olan durum değişkenleri, robotun ileri kinematik denklemlerinin çözülmesi ile elde edilmiştir. İleri kinematik denklemlerinin çözüm doğruluğunu artırmak ve yakınsama zamanını azaltmak için Yapay Sinir Ağları (YSA) ve Newton-Raphson yönteminin karma şekilde kullanıldığı bir yöntem kullanılmıştır. Bu karma yöntemde ilk olarak YSA ile bir başlangıç ileri kinematik çözüm elde edilmektedir. Elde edilen bu çözüm Newton-Raphson yönteminde başlangıç koşulu olarak kullanılarak, hem çözüme hızlı yakınsama sağlanmakta hem de sayısal çözümün doğruluğu artırılmaktadır. Ayrıca karma yöntem Newton-Raphson yönteminde başlangıç koşullarının kötü seçiminden meydana gelebilecek ıraksamaların önüne geçmektedir. Yapılan benzetim çalışmalarında, karma yöntem ile elde edilen ileri kinematik denklemlerinin gerçek zamanlı çözümleri robotun konumunu ve yönelimini denetlemek için tasarlanan kayan kipli denetleyicice geri besleme sinyali olarak kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, birlikte kullanılan yöntemlerin kablo ile sürülen düzlemsel paralel robotun hassas denetiminde başarı sağlandığını göstermektedir.
In this study, precise position and orientation control of a planar parallel robot, driven by four cables, with three degrees of freedom was performed. The state variables required for the feedback control of the cable-driven robot were obtained by solving the forward kinematic equations of the robot. In order to increase the accuracy of the solution of forward kinematic equations and to reduce the convergence time, a method which is used in combination with Artificial Neural Networks (ANNs) and Newton-Raphson method has been used. In this mixed method, an initial forward kinematics solution is obtained by ANNs. This solution is then used as the initial condition in the Newton-Raphson method, providing fast convergence and increased accuracy of the numerical solution. Furthermore, the hybrid method prevents divergences in the Newton-Raphson method which may be caused by the poorly selected initial conditions. In the simulations, the real-time solutions of the forward kinematic equations obtained by the hybrid method were used as feedback signals to the sliding-mode controller designed to control the position and orientation of the robot. The results show that the methods used in combination have been succesful in precise control of the pose of cable driven parallel robot.
In this study, precise position and orientation control of a planar parallel robot, driven by four cables, with three degrees of freedom was performed. The state variables required for the feedback control of the cable-driven robot were obtained by solving the forward kinematic equations of the robot. In order to increase the accuracy of the solution of forward kinematic equations and to reduce the convergence time, a method which is used in combination with Artificial Neural Networks (ANNs) and Newton-Raphson method has been used. In this mixed method, an initial forward kinematics solution is obtained by ANNs. This solution is then used as the initial condition in the Newton-Raphson method, providing fast convergence and increased accuracy of the numerical solution. Furthermore, the hybrid method prevents divergences in the Newton-Raphson method which may be caused by the poorly selected initial conditions. In the simulations, the real-time solutions of the forward kinematic equations obtained by the hybrid method were used as feedback signals to the sliding-mode controller designed to control the position and orientation of the robot. The results show that the methods used in combination have been succesful in precise control of the pose of cable driven parallel robot.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Kablo ile sürülen paralel robot, Yapay sinir ağları, Kayan kipli denetim, Newton-Raphson yöntemi, Cable-driven parallel robot, Neural network, Sliding mode control, Newton-Raphson method
Kaynak
Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
7
Sayı
özel
Künye
Sancak, C., Yamaç, F., İti̇k, M. (2019) Kablo İle Sürülen Düzlemsel Paralel Bir Robotun İleri Kinematik Çözümü Ve Denetimi. Konya Mühendislik Bilimleri Dergisi. (7) 862-874.
