SERTLİĞİ DEĞİŞTİRİLEBİLİR BİR AYAK BİLEĞİ DIŞ İSKELET ROBOTUN KONUM KONTROLÜ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BAHRİ ŞEKERCİ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ergin KILIÇ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, bir alt uzuv dış iskeleti robotu için geliştirilen sertliği değiştirilebilir bir ayak bileği ekleminin konum kontrolü amaçlanmaktadır. Gelecekte iki ayaklı insansı robotlarda biyomimetik davranışların sağlanabilmesi için sertliği değiştirilebilir eyleyicilerin kullanılmaya başlanması kaçınılmazdır. Dolayısı ile karmaşık bir yapıya sahip olan bu sertliği değiştirilebilir eyleyicilerin etkili konum kontrolü de bir araştırma konusudur. Bu sistemlerin konum kontrolünde kullanılabilecek kontrol algoritmaları arasında geleneksel kontrol yöntemi olarak bilinen Proportional-Integral–Derivative (PID) kontrolcünün dışında; Linear Quadratic Regulator (LQR), Kayan Kipli Kontrol (SMC-Sliding Mode Control), Bulanık Mantık Kontrol (FLC- Fuzzy Logic Control) gibi değişik kontrol teknikleri bulunmaktadır. Bunlardan LQR ve SMC model tabanlı kontrol tekniği olup FLC ise mantıksal kurallara göre çalışmaktadır ve sistem modeline ihtiyaç duymamaktadır. Bu tez kapsamında, ele alınan sertliği değiştirilebilir ayak bileği robotunun doğrusal olmayan karmaşık bir yapıya sahip olması nedeni ile konum kontrolü için SMC ve LQR gibi sistem modeline ihtiyaç duymayan FLC tekniği tercih edilmiştir. Uygulanan kontrol tekniğinin temelinde karma bir algoritma olan Bulanık PD+PID kontrol tekniği ele alınmaktadır. Sonrasında farklı alternatif karma FLC teknikleri (Bulanık PD+I, Bulanık PD, Z-T-S şekilli üyelik fonksiyonları içeren bir Bulanık PD) ve PID arasında da performans karşılaştırması yapılmaktadır. Böylece FLC tekniği ile ayak bileğinin her açısında farklı P ve D değeri oluşturarak eyleyicinin her sertlik değeri (sert, orta, yumuşak) için anlık en iyi kontrol parametreleri üretilebilmektedir. Bu çalışmada, ilk olarak sertliği değiştirilebilir ayak bileği dış iskelet robotunun fiziksel modeli MATLAB® SimMechanics benzetim programında oluşturularak gerçeğe en yakın benzetimler ile kontrol çalışmaları yapılmıştır. Daha sonra, sanal ortamda denenen bu kontrol algoritmaları gerçek cihaz üzerinde deneysel olarak uygulanarak en iyi kontrol algoritmasına karar verilmiştir.