Endüstriyel Robotik Manipülatörlerin Kontrol Yöntemlerinin Karşılaştırılması

Abstract

Bu tez çalışmasında genel olarak robotik manipülatörlerin çeşitleri, kullanım alanları ve kontrolü üzerine yapılan araştırmalar incelenmiştir. Öncelikle, endüstride kullanılan farklı türdeki manipülatörlerin mekanik yapıları araştırılmış olup kinematik modelleri üzerinde durulmuştur. Daha sonra, geçmişten günümüze manipülatörün kontrolü için kullanılan yöntemler ve bunların birleşimiyle elde edilen hibrit denetim yöntemlerinin birçoğu incelenmiş olup özellikle titreşim bastırma ve yörünge izleme konularında manipülatörlerin performansları irdelenmiştir. Bazı geleneksel metotlar belirli özelliklerinden dolayı günümüzde diğer metotlarla birlikte kullanıldığı hibrit yöntemler manipülatör kontrolünde özellikle hatasız olmasına veya hatanın indirgenmesine ve yörünge izleme performansının artmasına yönelik oluşturulmaktadır. Bu geleneksel yöntemlerden olan kayan kipli kontrol, kesirli dereceden kontrol ve gürbüz kontrol yöntemlerinin başka denetleyicilerle birleştirilerek kullanıldığı yapılardan üçü detaylıca incelenmiş olup literatürde elde edilen deneysel sonuçları ve performansları karşılaştırılmıştır. Bununla birlikte kapsamlı bir literatür taramasıyla beraber manipülatörlerin kontrolü için uygulanan yöntemlerin performans göstergeleri incelenmiş olup başarılı oldukları noktalar vurgulanmaya çalışılmıştır. Ayrıca detaylı incelenen üç yöntemin karşılaştırmaları ile manipülatör kontrolünde istenen amaca yönelik başarımlar değerlendirilmiştir.In this thesis, it is inclueded that researches types, usage areas and control of robotic manipulators are examined and which control methods are used and also what its aim for control of manipulators. The methods which is used until now and also their hybrid types are examined and the performances of manipulators are shown, especially in vibration suppression and trajectory tracking. Some traditional methods are used with other methods because of their specific features and using at least two methods together like that is called hybrid method. Hybrid methods are especially used for increase trajectory tracking performance and reduce errors to zero. Hybrid methods of three traditional methods, which are sliding mode control, fractional order control and robust control methods, are examined in detail and their performances are compared with simulations results. In conclusion, review with comprehensive research bibliography shows the success of the methods which applied for manipulators control. In addition, comparing three methods which examined in detail, shows the pros and cons of the desired purposes in manipulator control.