MEKATRONİK SİSTEMLERDE ÜÇ BOYUTLU İZ TAKİBİ

Abstract

Gelişen teknoloji ile birlikte akıllı Mekatronik Sistemler büyük önem kazanmıştır. Mekatronik sistemlerin büyük bir kısmını robotlar oluşturmaktadır. Robotlar otonom hareket edebilen sistemlerdir ve birçok çeşidi vardır. Bu tezde farklı robotik alanlarda kullanılan robot balık ve robot kol sistemleri için üç boyutlu iz takibi çalışılmıştır. Belirlenen sistemlerin davranışlarını analiz etmek ve kontrol edebilmek için modellenmesine ihtiyaç vardır. Robot balık sistemi Lagrange Mekaniği kullanılarak MATLAB/Simulink ortamında modellenmiştir. Robot kol sistemi ise SimMechanics ortamında modellenmiştir. Modellenen robot balık Oransal İntegral Türev Kontrol (PID) ve Kayma Kipli Kontrol (KKK) yöntemleri ile kontrol edilmiştir. Modellenen robot kol ise PID ve düz kinematik denklemlerden yararlanarak kontrol edilmiştir. Ayrıca robot balık konum vektörü yaklaşımından yararlanılarak ve robot kol ters kinematik denklemlerden yararlanılarak üç boyutlu iz takibi işlemi gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak farklı Mekatronik Sistemlere üç boyutlu iz takibi işlemi farklı kontrol algoritmaları ile uygulanılmıştır. Anahtar Kelimeler: Üç Boyutlu İz Takibi, Mekatronik Sistemler, Robot Balık, Robot Kol, Oransal İntegral Türev Kontrol, Kayma Kipli Kontrol

İntelligent Mechatronic Systems have gained great importance with the developing technology. Most of the mechatronic systems consist of robots. Robots have autonomous mobile systems and have many types. In this thesis, robotic fish and robot arm systems used in different robotics fields have been studied. Modeling has been required to analyze and control the specified systems. The robotic fish system has been modeled using Lagrange Mechanics on MATLAB/Simulink environment. The robot arm system has been modeled in SimMechanics environment. The modeled robotic fish has been controlled by Proportional Integral Derivative Control (PID) and Sliding Mode Control (SMC). The modeled robot arm has been controlled by using PID and straight kinematic equations. Three dimensional trajectory tracking has been realized for the robotic fish and robotic arm by using the position vector approach and the inverse kinematic equations respectively. As a result, three dimensional trajectory tracking has been applied to different mechatronic systems with different control algorithms. Key Words: Three Dimensional Trajectory Tracking, Mechatronic Systems, Robotic Fish, Robot Arm, Proportional Integral Derivative Control, Sliding Mode Control