robot kolu denetİmİ · 2013-06-18 · ii lİsans bİtİrme projesİ onay formu 210197 abdullah...

T.C.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Mühendislik Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

ROBOT KOLU DENETİMİ

210197 Abdullah YARIMBAŞ

210283 Ali ŞİMŞEK

Doç. Dr. H. İbrahim OKUMUŞ

Mayıs 2013

TRABZON

ii

LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU

210197 Abdullah YARIMBAŞ, 210283 Ali ŞİMŞEK tarafından Doç. Dr.

H. İbrahim OKUMUŞ yönetiminde hazırlanan “Robot Kolu Denetimi”

başlıklı lisans bitirme projesi tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve niteliği

açısından bir Lisans Bitirme Projesi olarak kabul edilmiştir.

Danışman : Doç.Dr.H.İbrahim OKUMUŞ ………………………………

Jüri Üyesi

1

: Prof. Dr. A. Sefa AKPINAR ………………………………

Jüri Üyesi

2

: Prof. Dr. İ. Hakkı ALTAŞ ………………………………

Bölüm Başkanı : Prof. Dr. İ. Hakkı ALTAŞ ………………………………

iii

ÖNSÖZ

Projemizin tamamlanması esnasında bize yardımlarını esirgemeyen

sınıf arkadaşlarımıza, yapımında teçhizat konusunda yardımcı olan elektrik

laboratuarı sorumlusu Sayın Yüksel SALMAN’a, projemizin son halini

almasında yol gösterici olan kıymetli hocamız Sayın Halil İbrahim

OKUMUŞ‘a şükranlarımızı sunmak istiyoruz. Ayrıca bu çalışmayı

destekleyen Karadeniz Teknik Üniversitesi Rektörlüğü’ne Mühendislik

Fakültesi Dekanlığına ve Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölüm

Başkanlığına içten teşekkürlerimizi sunarız.

Her şeyden öte, eğitimimiz süresince bize her konuda tam destek veren

ailelerimize ve bize hayatlarıyla örnek olan tüm hocalarımıza saygı ve

sevgilerimizi sunarız.

Mayıs, 2013

Abdullah YARIMBAŞ

Ali ŞİMŞEK

iv

İÇİNDEKİLER

Lisans Bitirme Projesi Onay Formu………………………………………….. ii

Önsöz……………………………………………………………………......... iii

İçindekiler…………………………………………………………………….. iv

Özet………………………………………………………………………....... vi

Şekiller Dizini……………………………………………………………....... vii

Tablolar Dizini……………………………………………………………….. ix

Semboller ve Kısaltmalar……………………………………………….......... x

1. GİRİŞ………………………………………………….....……………....... 1

1.1. Servo Motorlar……………………………………………………...... 2

1.2. Kullanılan Servo Motorların Özellikleri……………………………... 3

1.3. Sürekli Mıknatıslı Doğru Akım Motorları…………………………… 6

1.4. Optik Sensör…………………………………………………………. 7

1.5. Çift Kontaklı Röle……………………………………………………. 8

1.6. AL5D Robot Kolunu Oluşturan Elemanlar…………………………... 9

1.6.1. Ana Döndürme Mekanizması ( Omuz)…………………………. 9

1.6.2. Tutucu…………………………………………………………... 10

1.6.3. Kontrol Ünitesi Bağlantı Kablosu……………………………… 11

1.7. SSC-32 Denetleyici Kart…………………………………………….. 11

1.8. Yazılım………………………………………………………………. 13

2. RIOS………………………………………………………………………. 15

2.1. SSC-32 Kontrol Kartı Yapılandırması……………………………….. 15

2.2. Robot Kolunun Eklem Servolarının Açılarının Ayarlanması………... 16

2.2.1. Tabanın Yapılandırılması……………………………………….. 17

2.2.2. Omuzun Yapılandırılması………………………………………. 17

2.2.3. Dirseğin Yapılandırılması………………………………………. 17

2.2.4. Bileğin Yapılandırılması………………………………………... 18

2.2.5. Tutucunun Yapılandırılması……………………………………. 18

Sayfa No

v

2.3. Kol Geometrisinin Yapılandırması…………………………………….

18

2.4. Yerçekimi Dengeleme………………………………………………. 20

2.5. Hareket Modülü……………………………………………………... 20

2.6. Bilgilerin Depolanması……………………………………………… 21

2.7. Analog Girişler………………………………………………………. 22

2.7.1. Giriş Eylemleri…………………………………………………. 23

2.8. Bir Proje Veya Diziyi Oynatma…………………………………….. 24

2.9. Çıkış seçenekleri…………………………………………………….. 25

2.10. Dizi Listesi…………………………………………………………. 26

2.10.1. For-Next Döngüsü……………………………………………. 27

2.10.2. If-Break Yapısı……………………………………………….. 28

2.10.3. If-Else-Endif Yapısı………………………………………….. 29

2.10.4. Do-While Döngüsü…………………………………………… 30

2.11. Gelişmiş Ayarlar…………………………………………………… 30

2.11.1. İnterpolasyon…………………………………………………. 31

2.11.2. Giriş/Çıkış……………………………………………………. 32

2.11.3. Hızlanma……………………………………………………… 32

2.11.4. Genel Hız……………………………………………………… 32

2.12. Proje Modülü………………………………………………………. 32

3. ROBOT KOL KONTROLLÜ MATKAP……………………………........ 33

3.1. Ahşap Haznesi………………………………………………………. 34

3.2. Matkap Bölümü……………………………………………………... 34

3.3. Taşıyıcı Bant………………………………………………………… 35

3.4. Kontrol Kartı………………………………………………………… 35

3.5. Program Akışının Oluşturulması……………………………………. 37

SONUÇLAR.................................................................................................... 38

KAYNAKLAR ..............……………………………………………………. 39

EKLER...........................……………………………………………………. 40

ÖZGEÇMİŞLER……………………………………………………………... 41

vi

ÖZET

Ahşap parçaları delmek amacıyla robot kol denetimi gerçekleştirilmiştir. Projede

bu amaçla dört serbestlik derecesine sahip Lynxmotion firmasına ait AL5D robot kolu

kullanılmış ve RIOS yazılımı ile denetlenmiştir. Bu işlem için çevre birimi olarak

matkap kullanılmıştır. Matkabın hareketi robot kolun çıkış birimleri tarafından kontrol

edilmiştir. Matkap z ekseninde hareket ederek delme işlemini gerçekleştirmektedir. Geri

bildirim olarak robot kolun giriş birimi kullanılmıştır. Robot kol, malzemenin

yerleştirilmesini, delme işleminden sonra parçayı yerine koymasını, giriş ve çıkışları

kontrol ederek sistemin düzenli ve otomatik olarak işlemesini sağlamaktadır.

Robot kolun işleyeceği parçaları üzerinde bulunduran ahşap haznesi, delme

işleminin gerçekleştiği matkap bölümü ve işlenmiş parçaları istenen yere götüren

taşıyıcı bant tasarlanmıştır. Ayrıca sistemin bölümleri arasındaki düzeni ve denetimi

sağlayan kontrol devresi tasarlanmıştır. Robotun bütün bu işlemleri yapması için RIOS

üzerinden gerekli programlamalar yapılmıştır.

vii

ŞEKİLLER DİZİNİ

Şekil 1.1. Servo motorun iç yapısı……………………………………………3

Şekil 1.2. Sürekli mıknatıslı DA makinenin eşdeğer devresi…………….......6

Şekil 1.3. CNY 70 optik sensörünün eşdeğer devresi.......................................8

Şekil 1.4. Çift kontaklı rölenin iç bağlantı şeması............................................9

Şekil 1.5. Ana döndürme mekanizması (omuz)..............................................10

Şekil1.6. Tutucu..............................................................................................11

Şekil 1.7. Kontrol ünitesi bağlantı kablosu.....................................................11

Şekil 1.8. SSC-32 denetleyici.........................................................................12

Şekil 2.1. Servo motorların açılarını gösteren izleme ve kontrol çubukları...16

Şekil 2.2. Robot kolun eksenel hareket kontrolünün yapıldığı arayüz...........19

Şekil 2.3. Hareket modülü..............................................................................20

Şekil 2.4. (a) XYZ hareketi (b) Uzaklık, Y ve taban açısı hareketi

(c) Karma hareketi.........................................................................21

Şekil 2.5. Analog girişler................................................................................22

Şekil 2.6. Buton yardımıyla giriş sinyalinin verilmesi...................................23

Şekil 2.7. Analog verinin girişe aktarılması...................................................24

Şekil 2.8. Oynatma modülü...........................................................................25

Şekil 2.9. Çıkış seçenekleri............................................................................26

Şekil 2.10. Dizi listesi oluşturulan bölüm......................................................27

Şekil 2.11. For-Next döngüsü oluşturulan arayüz.........................................27

Şekil 2.12. If-Break döngüsü oluşturulan arayüz..........................................28

Sayfa No

viii

Şekil 2.13. If-Else-Endif döngüsü oluşturulan arayüz..................................29

Şekil 2.14. Do-While döngüsü oluşturulan arayüz........................................30

Şekil2.15. Gelişmiş ayarlar arayüzü..............................................................31

Şekil 3.1. Çalışma ortamının görünüşü ve ara birimlerin yerleşimi..............33

Şekil 3.2. Sistem veri akışı blok diyagramı..................................................34

Şekil 3.3. Harici motorlar ve girişler için tasarlanan kontrol kartı...............36

Şekil 3.4. Sensör devresi...............................................................................37

ix

TABLOLAR DİZİNİ

Tablo 1.1. Çalışma takvimi..............................................................................2

Tablo 1.2. HS 475 HB servo motorun özellikleri............................................3

Tablo 1.3. HS 322 HD servo motorun özellikleri............................................4

Tablo 1.4. HS 645 MG servo motorun özellikleri...........................................4

Tablo 1.5. HS 755 HB servo motorun özellikleri............................................5

Tablo 1.6. HS 805 BB servo motorun özellikleri............................................5

Tablo 2.1. SSC 32 servo bağlantı uçları........................................................16

Sayfa No

x

SEMBOLLER VE KISALTMALAR

V : Volt

A : Amper

mA : Miliamper

DA : Doğru Akım

us : Mikro saniye

ms : Milisaniye

s : Saniye

NO : Normalde Açık

NC : Normalde Kapalı

COM : Ortak uç

g : Gram

kg : Kilogram

mm : Milimetre

cm : Santimetre

f : Frekans

A : Anot

K : Katot

E : Emitör

C : Kollektör

rpm : Dakikadaki Devir Sayısı

1. GİRİŞ

Bilgisayar sistemlerinin sanayiye girmesiyle birlikte endüstriyel otomasyon

sistemleri de hızla gelişmiştir. Otomasyonun yaygın olarak kullanıldığı ortamlarda,

özellikle fabrikalarda robotlar, her alanda etkin bir kullanıma sahiptir. Her geçen gün artan

robot kullanımı malzeme taşınması, paketleme, yapıştırma, kaynak yapma, boyama ve

montaj gibi birçok alanda kullanılmaktadır.

Robotlar üretim süresini azaltmak, standart ve seri üretim sağlamak, insan hayatına

zarar verebilecek ve çalışmanın zor olduğu yerlerde iş yapabilmek için geliştirilmiştir.

Robotların sanayide kullanılmasıyla birlikte insan gücüne olan ihtiyaç azalmış, iş gücü

açığı ortadan kaldırılmıştır. Robot kullanımı yakın gelecekte artarak devam edecek ve

üretim insandan bağımsız kontrol edilebilen sistemler haline gelecektir.

Sanayide kullanılan robot kolların birçoğu elektrik motorları ile hareket

ettirilmektedir. Elektrik motorları arasında kontrolü kolay ve momenti yüksek olan servo

motorlar kullanılır. Bu motoru kontrol etmek ve robot kolun hareketini belirli bir düzen

içinde sürdürmek için robot sürücüler kullanılır.

AL5D robot kolu hareketini servo motorlar yardımıyla sağlamaktadır. Kontrolü

SSC32 sürücü kartı ile yapılmaktadır. Çevre birimlerinin kontrolü, RIOS üzerinden

belirlenen akış içersinde sensör verileri de kullanılarak bu kart üzerinden yapılacaktır.

Robot kol ile ahşap parçalarını delme işleminin gerçekleştirilmesi Tablo 1.1’de

gösterilen takvim çerçevesinde gerçekleştirilmiştir.

2

Tablo 1.1. Çalışma takvimi

Konu Başlama Tarihi -

Bitirme Tarihi ŞUBAT MART NİSAN MAYIS

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Robot kolun

kalibrasyonu 18.02.2013 02.03.2013

Malzemelerin

temini 23.02.2013 09.03.2013

Matkap bölümü,

ahşap haznesi

ve taşıyıcı bant

yapımı

02.03.2013 12.04.2013

Kontrol kartı

baskı devresi

yapımı

01.04.2013 19.04.2013

Bağlantıların

yapımı 12.04.2013 02.05.2013

Yazılım

oluşturulması 03.05.2013 17.05.2013

Bitirme

kitapçığının

hazırlanması

10.05.2013 24.05.2013

1.1. Servo Motorlar

Robot kol uygulamalarında en çok kullanılan makine servo motorlardır. Servo

motorlar özel yapıya sahiptir. Geniş anlamda, bir sürücünün tanımında servo kelimesi

bulunuyorsa, bunun anlamı, sürücünün spesifik olarak kapalı döngülü ya da geri beslemeli

kontrol için (hız ya da konum kontrolü) tasarlanmış olduğudur [1].

Servo motorların içersinde DC veya AC motor vardır. Motora bağlı dişili sistemiyle

tork artırılarak dış ortama aktarılır. Dışa aktarılan hareketin konumunu belirlemek için

dişiliye bağlı geri besleme sistemi kullanılır. Şekil 1.1’de küçük güçlü bir servo motorun iç

yapısı gösterilmiştir.

Servolarda kullanılan motorlar DC, AC, 3 fazlı veya fırçasız yapıda olabilmektedir.

AL5D robot kolunda DC servo motor kullanılmaktadır. Kırmızı, siyah ve sarı renkte olmak

üzere üç adet kablosu bulunmaktadır. Kırmızı olan pozitif gerilim olup 4,8-6V gerilimlerde

çalışmaktadır. Siyah nötr uçtur. Sarı kablo ise kontrol ucudur. Sarı bağlantı kablosunda

3

belirli periyotlarda belirli genişliklerde darbeler gönderilir. Darbenin genişliğine göre servo

motor konumunu belirler. 1ms’lik darbe servo motora 0o’lik bir açı yaptırırken 2ms’lik

darbe 180o’lik açı yaptırır. 1 ile 2 ms arasındaki sürelerde 0

o ile 180

o arasındaki açılara

oransal olarak karşılık gelir.

Şekil 1.1. Servo motorun iç yapısı

1.2. Kullanılan Servo Motorların Özellikleri

Tablo 1.2’ de özellikleri gösterilen HS 475 HB servo motoru robot kolun taban

hareketini sağlamaktadır. Dairesel hareket ettiği için çok fazla tork gerektirmez.

Tablo 1.2. HS 475 HB servo motorun özellikleri

HS 475HB

4,8V 6V

Tork 4.39 kg-cm 5.47 kg-cm

Hız 0.23 sec/60° 0.18 sec/60°

Ağırlık 40.0 g

Boyut 38.6 x 19.6 x 35.8 mm

Dönme

Miktarı

200°

Darbe

Periyodu

20 ms

Darbe

Genişliği

900-2100 µs

Dişli Tipi Plastik

Fiyatı 27.95 USD

4

Tablo 1.3’de özellikleri gösterilen HS 322 HD servo motoru robot kolun cisimleri

tutması için geliştirilen tutucu kıskaç için kullanılmaktadır. Tutma işlemini gerçekleştirdiği

için çok fazla tork gerektirmez.

Tablo 1.3. HS 322 HD servo motorun özellikleri

HS 322HD

4,8V 6V

Tork 3.00 kg-cm 3.70 kg-cm

Hız 0.19 sec/60° 0.15 sec/60°

Ağırlık 43.0 g

Boyut 39.9 x 19.8 x 36.3 mm

Dönme

Miktarı

-

Darbe

Periyodu

20 ms

Darbe

Genişliği

900-2100 µs

Dişli Tipi Plastik

Fiyatı 9.99 USD

Tablo 1.4’de özellikleri gösterilen servo motor robot kolun bilek kısmını kontrol

eder. Yükün ağırlığını taşıması için tutucu kıskaçtan daha fazla torka ihtiyaç duyar.

Tablo 1.4. HS 645 MG servo motorun özellikleri

HS 645MG

4,8V 6V

Tork 7.7kg.cm 9.6kg.cm

Hız 0.24sec/60o

0.2sec/60o

Akım (Boşta) 8.8mA 9.1mA

Akım

(Yükte)

350mA 450mA

Ağırlık 55.2g

Boyut 40.6x19.8x37.8mm

Dönme

Miktarı

200o

Darbe

Periyodu

20 ms

Darbe

Genişliği

1500-1900 µs

Dişli Tipi Metal

Fiyatı 31.49 USD

5

Tablo 1.5’de özellikleri gösterilen servo robot kolun dirsek kısmını kontrol eder.

Hem yükün hem de tutucunun ağırlığını kaldırdığı için bilek kısmındaki servodan daha

fazla torka ihtiyaç duyar.

Tablo 1.5. HS 755 HB servo motorun özellikleri

HS 755HB

4,8V 6V


Hız 0.28sec/60o

0.23sec/60o

Akım (Boşta) 8mA 9mA

Akım

(Yükte)

230mA 250mA

Ağırlık 110g

Boyut 59x29x50mm

Dönme

Miktarı

200o

Darbe

Periyodu

20 ms

Darbe

Genişliği

1500-1900 µs

Dişli Tipi Sıkıştırılmış Reçine

Fiyatı 26.99 USD

Tablo 1.6’da özellikleri gösterilen servo omuz kısmında bulunur. Dirsek, bilek,

tutucu ve yükü taşıması gerektiğinden en fazla torka ihtiyaç duyan servodur.

Tablo 1.6. HS 805 BB servo motorun özellikleri

HS 805BB

4,8V 6V


Hız 0.19sec/60o 0.14sec/60

o

Akım (Boşta) 8mA 9mA

Akım

(Yükte)

700mA 700mA

Ağırlık 152g

Boyut 66x30x57.6mm

Dönme

Miktarı

200o

Darbe

Periyodu

20 ms

Darbe

Genişliği

1500-1900 µs

Dişli Tipi Sıkıştırılmış Reçine

Fiyatı 39.99USD

6

Robot kolun hareketinin konumunu en az hatayla bulabilmesi için kapalı çevrim

kontrol gerekmektedir. Servo motorlarda bu geri bildirim resolver, encoder ve

potansiyometre ile yapılabilir. Kullanmakta olduğumuz robot koldaki servo motorlarda

potansiyometre ile geri besleme yapılmaktadır. Servo motorun konum bilgisini ölçmede

en basit yöntemlerden biridir. Motorun miline direk ve dairesel olarak bağlanan

potansiyometreler hareketin konumuna göre gerilim üretir. Bu sistemin en büyük avantajı

boyutlarının ve ağırlığının oldukça az olmasıdır. Bu sayede kolun hareketi için ekstra güce

ihtiyaç kalmaz. Ancak bu sistemde mekanik olarak sürtünme olmakta bu yüzden çok uzun

ömürlü olmamaktadır.

1.3. Sürekli Mıknatıslı Doğru Akım Motorları

Sürekli mıknatıslı motorlarda klasik DA makinelerinden farklı olarak uyartım

kutupları kalıcı mıknatıslardan yapılmıştır. Gerekli manyetik alanı üretmek için harici bir

uyartım kaynağına olan ihtiyaç kalkar. Böylece uyartımda meydana gelen güç kayıpları da

önlenmiş olur. Harici uyartımlı emsallerine göre daha yüksek verime sahiptirler. Ayrıca

daha az malzeme kullanıldığı için daha az yer kaplarlar. Fakat bu motorlarda endüvi

reaksiyonu etkisi fazladır ve imal edilirken endüvi reaksiyonunun etkileri en aza

indirilmelidir.

Sürekli mıknatıslı bir doğru akım motorunun rotoru üzerinde kolektör ve fırça

bulunan klasik DA motorlarıyla aynıdır. Kalıcı mıknatıs kutuplar dış gövdenin iç kısmına

sabitlenmiştir. Sürekli mıknatıslı DA makinenin eşdeğer devresi Şekil 1.2’ de görüldüğü

gibi olup serbest uyartımlı makineye benzer, sadece uyartım sargısı bağlantısı yoktur.

Şekil 1.2. Sürekli mıknatıslı DA makinenin eşdeğer devresi

7

Bir DA motorda zıt emk,

Sürekli mıknatıslı DA makinelerde akısı sabit olduğundan

olarak tanımlanır. Motora uygulanan terminal gerilimi

olur. Motor endüvisinde üretilen güç ve moment

olur [2].

1.4. Optik Sensör

Cisimlerin varlığını ve hareketini elektronik cihazlara aktarmak için optik sensörler

oldukça sık kullanılmaktadır. Optik çift olarak da kullanılan, alıcı ve vericiden oluşan

yapıdaki optik sensörler cisimlerin varlığını, konumunu, rengini ve hareketini kolaylıkla

tespit ederler.

Optik çiftlerin üzerinde bulunan optik verici foton yayarak karşısında buluna

nesnelere gönderir. Nesnelere çarpan foton belirli bir kırılma ve açıyla yansımaya uğrar.

Bu fotonlardan bazıları sensöre tekrar döner. Optik çift üzerinde bulunan alıcı göz bu

fotonları tespit ettiğinde fotonun yoğunluğuna bağlı olarak üzerinden akım geçirmeye

başlar. Bu akım elektronik devrelerle kolaylıkla işlenerek gerekli veri alımını sağlar.

(1.1)

(1.2)

(1.3)

(1.4)

(1.5)

8

Şekil 1.3. CNY 70 optik sensörünün eşdeğer devresi

Piyasada kolayca bulunan ve oldukça işlevsel bir optik sensör olan CNY 70

cisimlerin varlığının tespitinde ve renk kontrastına göre ayırt etmede sıkça

kullanılmaktadır. Algıladığı verileri analog olarak tespit eder. Üzerinde bulunan verici

kızılötesi olarak çalışmaktadır. Bu sayede dış ortam ışıklarının sisteme etkisini en aza

indirir. Anot ve katot uçlarına gerilim uygulandığında dışarıya kızıl ötesi ışık yayar.

Yaydığı ışık önünde bulunan cismin rengine göre geri yansır. Koyu renkli cisimlere çarpan

foton cisim tarafından absorbe edilir. Şekil 1.3’ de eşdeğer devresi görülen CNY 70’in alıcı

gözüne herhangi bir foton gelmediğinden C ve E uçları arasından herhangi bir akım

geçmez. Eğer sönsörün önüne açık renkli bir cisim yerleştirilirse bu sefer cisim üzerinden

yansıyan fotonlar alıcı tarafından tespit edilir, C ve E uçlarından akım geçer. Eğer optik

sensörün önüne herhangi bir cisim konulmaz ise kızılötesi ışık etrafa yayılır ve alıcıya

yansımadığı için koyu renkli cisimde olduğu gibi alıcı tıkamaya giderek üzerinden akım

geçirmez.

1.5. Çift Kontaklı Röle

Röleler, devre üzerinde anahtarlama görevi yapan elektromekanik bir elemandır.

İçinde mekanik anahtarlamayı sağlayan bobin bulunmaktadır. Enerjilendiğinde manyetik

olarak kontakları açar veya kapatır.

Çift kontaklı röleler diğerlerinden farklı olarak üzerinde 2 kontak bulundurur.

Anahtarlama sağlandığında iki kontak aynı anda açılır veya kapanır.

9

Şekil 1.4’ de gösterilen çift kontaklı röle üzerinde 8 adet pin bulunmaktadır. 2 şer adet NO,

NC ve COM pinleri bulunur. 1 ve 16 numaralı uçlar enerjilenmediği sürece 8 ve 9 NO

pinleri iletimde değildir. Buna karşın 6 ve 11 NC pinleri iletimdedir. 1 ve 6 pinleri

enerjilendiğinde durum tersine döner. İletimde olanlar kesime, kesimde olan pinler iletime

geçer.

Şekil 1.4. Çift kontaklı rölenin iç bağlantı şeması

Projede kullanılan röle 5V ile anahtarlama sağlamaktadır. Kontak uçları en fazla 24V

ve 2A’lik bir kapasiteye sahiptir.

1.6. AL5D Robot Kolunu Oluşturan Elemanlar

AL5D robot kolu doğruluğu yüksek ve tekrarlanabilir hareketleri hızlı bir şekilde

yapmaya olanak sağlar. Dönme hareketi yapan tabanı üzerinde tek düzlem hareketleri

sağlayan omuz bulunur. Dirsek, işlevsel bir tutucu ve dönme hareketleri yapabilen bir bilek

mevcuttur.

Robot kolun tüm mafsalları alüminyumdan yapılmıştır. Alüminyum hafif olması

sebebiyle robot hareketlerinde kolaylık sağlar. Özel enjeksiyon kalıp parçaları, hassas lazer

kesim lexan bileşenler, alüminyum köşebentler kullanılmıştır. Mafsal hareketleri kol üssü,

omuz, dirsek, bilek ve kıskaçta servo motorlarla sağlanmıştır.

1.6.1. Ana Döndürme Mekanizması ( Omuz)

Ana döndürme motoru üzerine monte edilen diğer parçaların dairesel olarak

dönmesini sağlar. 2,5 kg a kadar rahatlıkla döndürebilir. Robotun omuz kısmını

oluşturduğundan sağlam yapılıdır ve yüksek torklu motorlar kullanılmıştır. Sürtünmeyi

azaltmak için içersinde 5 tane 6 mm rulman bulunmaktadır. Ultra güçlü ABS plastikten

10

yapılmıştır. HS-422, HS-485 ve HS-645 motorları için uygundur. Şekil 1.5 döndürme

mekanizmasını göstermektedir.

Yatayda ve dikey olarak montaj edilebilir. İki tane HS-422 servo motor içerir.

Üzerine başka düzeneklerin monte edilmesi için gerekil tertibat mevcuttur.

İlk servo dönel hareketi ikinci servo kaldırmayı sağlar. robotun diğer elemanları ve

kaldırılan cismin ağırlığı bu motorların üzerine bineceğinden yüksek torklu seçilirler.

Şekil 1.5. Ana döndürme mekanizması (omuz)

1.6.2. Tutucu

2 servo motorla çalışır. Birinci servo tutucunun açılıp kapanma hareketi yaparak

tutma bırakma işlemi için kullanılmaktadır. İkinci motor tutma ucunun eksenel hareketini

sağlar. Bu motorla tutucu yukarı aşağı yönde hareket ederek kıskaç için farklı tutma açıları

oluşturur. Tutucu için HS-475HB servoları kullanılmıştır. Bu yapıların tümü robotun bilek

kısmını oluşturur. Bilek ve tutucu yapısı Şekil 1.6’ de görülmektedir.

11

Şekil 1.6. Tutucu

1.6.3. Kontrol Ünitesi Bağlantı Kablosu

Servolarla kontrol ünitesi arasındaki bağlantı kablosudur. Üç iletim yolundan

oluşur. Şekil 1.7’de gösterilen kabloda siyah kablo toprak, kırmızı kablo +Vcc olup 4,8 ve

6 volt arasındadır. Sarı veya beyaz kablo kontrolü sağlar.

Şekil 1.7. Kontrol ünitesi bağlantı kablosu

1.7. SSC-32 Denetleyici Kart

SSC-32 servo kontrolü sağlayan en uygun ve yüksek çözünürlüklü donanımlardan

biridir. Tam pozisyonlama için yüksek çözünürlüğe (1uS) sahiptir. Son derece düzgün ve

12

pürüzsüz hamlelere olanak sağlar. Yaklaşık 180o yi 0,50-2,50mS aralığında gerçekleştirir.

Hız kontrolünü, zamanlı hareketi veya bir kombinasyonu anında cevaplayabilir. Bir grup

hareketini sağlarken servoların farklı uzunlukta hareket etmeleri ya da farklı zamanlarda

başlayıp durmaları gerekse bile buna olanak sağlar. Bu çok servolu robotlarda kompleks

yürüyüşler yapmak için güçlü bir özelliktir. Servoların konumu ve hareketlerini ana

bilgisayara geribildirim sağlamak için kullanılabilir. Servonun herhangi bir çıkışı TTL

seviye çıkışı gibi kullanılabilir. 4 dijital girişi vardır. Analog giriş içinde kullanılabilirler.

Güç seçenekleri için üç terminal bloğa sahiptir. DB9 girişi bilgisayar ile kullanmaya uygun

doğru RS-232 seviyelerine sahiptir. SSC-32 elektronik kartın beslemesini sağlamak için

9V DA batarya kullanılır. Servo motorlarla aynı güç kaynağı kullanılırsa kısa süreli

kesintiler oluşabilir. Denetleyici kart USB tarafından seri olarak enerjilenmektedir. SSC-32

denetleyici kartı ve çıkış bağlantıları Şekil 1.8’de gösterilmektedir.

Şekil 1.8. SSC-32 denetletici

2.01XE sürümünün özellikleri:

Mikro denetleyici: Atmel ATmega168-20PU

EEPROM: 24LC32P (2.01GP için gerekli)

Hız : 14.75 MHz

Seri giriş : RS-232 veya TTL, 2400, 9600, 38.4k, 115.2k, N81

13

Çıkışlar : 32 (Servo veya TTL)

Girişler : 4 ( Analog veya Dijital)

Akım : 31mA

PC arayüzü : DB9F

Servo kontrol : doğrudan 32 servoya kadar bağlanabilir.

Desteklenen servo türleri: Futaba veya Hitec

Servo dönme aralığı : 180 °

Servo çözünürlük : 1us, 0.09 °

Servo hızı çözünürlük : 1us /saniye

Servo Hareket Kontrolü : Hemen, Zamanlı, Hız veya Senkronize.

PC kartı boyutu: 7.62cmx5.84cm [3].

1.8. Yazılım

AL5D robot koluna işlev kazandırmak için üç farklı kontrol seçeneği mevcuttur. Her

yöntemin kendine özgü çalışma metodolojisi ve özellikleri vardır. Bu yöntemlerin hepsi üç

boyutlu uzayda doğru pozisyonlama yapabilir ve robot kolunu ters kinematik özelliklere

göre hareket ettirebilir.

RIOS (Robotic Arm Interactive Operating System) SSC-32 ile robotik kollar AL5D

serisini kontrol etmek için bir Windows 95/98SE/2000/XP/Vista programıdır. RIOS ile,

bir fare veya joystick yardımıyla robota hareket dizileri öğretilebilir. Robotun hareketlerini

sağlamak amacıyla bu program kullanılır. Harici çıkışlarda bu program yardımıyla kontrol

edilebilir. GP2D12 sensörü ile üç boyutlu görüntü yakalama mümkündür.

Çift Lynx kol denetleyicisi tek SSC-32 ile iki adet AL5 serisi robot kol kontrol

etmeyi sağlayan bir Windows programıdır. Bir dizi hareket oluşturmaya ve sırayla

yapılacak hareketleri kurgulamaya olanak sağlar. Bu programlamada sanayi robotlarında

olduğu gibi kolların yanında bir öğretici kontrol paneli bulunmaktadır. Öğretici panel kol

hareketlerini değiştirme ve geliştirme imkanı sağlayarak robot koluna amaca uygun işlev

özellikleri kazandırır.

Son olarak servo motorların kontrolü doğrudan bir mikro denetleyici ile sağlanabilir.

14

RIOS yazılımı SSC32 kontrol kartıyla uyumlu olarak çalışabilmektedir. Bilgisayar

üzerinden görsel olarak kontrol edilmesi RIOS yazılımı üstün kılmaktadır. Bu sebeplerden

ötürü robot kolun denetimi RIOS üzerinden yapılmasına karar verilmiştir.

15

2. RIOS

Robot kol etkileşimli işletim sistemi anlamına gelmektedir. Robot kolun bilgisayar

ile kontrol edilmesini sağlayan programdır. Lynxmotion firması tarafından geliştirilmiş

olan bu program sayesinde robotun motorları, giriş ve çıkış pinleri kolaylıkla kontrol

edilebilmektedir.

2.1. SSC-32 Kontrol Kartı Yapılandırması

İlk olarak programlama için kullanılacak olan RIOS programı kurulur. Bunun için

öncelikle SSC-32 USB kablosundan seri olarak enerjilenmediğinden kontrol kartına enerji

sağlanmalıdır. Bunun için SSC-32 kartına 9V pil ve 6V, 1A’lik adaptör bağlantısı yapılır.

Burada 9V kontrol kartının beslenmesi için, adaptör servo motorların enerjisini sağlamak

için kullanılmıştır. Kart üzerindeki kısa devre elemanları kullanılarak motorlar ve kontrol

kartının beslemesi adaptörden yapılabilir. Fakat motorlar ilk hareket esnasında aşırı akım

çektiklerinden gerilim düşümü olur ve kontrol birimlerini kısa süreliğine enerjisiz bırakır.

Bu durum programın akışını bozar. Bu sebepten ötürü sistem iki bağımsız kaynaktan

beslenmelidir.

Seri veya USB girişi bağlanarak sistemin kartı tanıması sağlanır. Kartın aktif

olmasından sonra programın donuk butonları da aktif hale gelecektir. Eğer kart tespit

edilemezse, listeden doğru port numarası (COM1, COM2…) seçilir. Doğru giriş

bulunduğunda kart otomatik olarak bağlanacaktır.

İkinci adımda robot kolunun her bir eklemi test edilmiştir. Her eklemin çıkış bacak

bağlantısı Tablo 2.1’de gösterildiği şekilde yapılmıştır. Servo motorlar 0.5 ve 2.5 ms

arasındaki değerlerde çalışırlar. Bütün eklemlerin normal konumuna gelmesi için

‘All=1.5ms’ butonu seçilir. Bu durumda bütün servo motorlar orta konumlarındadır.

Tutucu orta açıklıkta, omuz dik, dirsek yataydan 30⁰ daha yukarıda ve bilek dirsek ile aynı

doğrultuda bulunmaktadır.

SSC-32 üzerindeki 8-15 bacakları harici çıkışlara bağlanabilir. Bu çıkışlar

kullanılarak harici motorlar denetlenecektir. Ayrıca A,B,C ve D bacakları girişleri

göstermektedir. Giriş her türlü sayısal ve analog veri olabilir.

16

Tablo 2.1. SSC 32 servo bağlantı uçları.

Bir sonraki adımda SSC-32 yapılandırma ekranının sol üst köşesindeki ‘SSC-32’

butonu tıklanarak robotun varsayılan ayarlarla başlatılması sağlanır.

2.2. Robot Kolunun Eklem Servolarının Açılarının Ayarlanması

Şekil 2.1. Servo motorların açılarını gösteren izleme ve kontrol çubukları

SSC-32 Çıkışları Servolar

Pin 0 Taban

Pin 1 Omuz

Pin 2 Dirsek

Pin 3 Bilek

Pin 4 Tutucu

Pin 5 Ekstra Servo 6



17

Şekil 2.1’ de her eklemde bulunan servo motorların pozisyonları görülmektedir. Her

bir ekleme ait mavi sürgü yardımıyla eklem pozisyonları hızlı bir şekilde değiştirilebilir.

Sürgü en alt ve üst konumlara getirilerek eklemlerin alabileceği uç konumlar gözlenebilir.

Servolara ait maksimum ve minimum açılar belirlenebilir. Robot kolunun kullanımına göre

bu ayarlamalar yapıldıktan sonra görülen ‘derece’ kutularında herhangi bir değişiklik

yapılmamalıdır.

2.2.1. Tabanın Yapılandırılması

Taban yapılandırması için Şekil 2.1’ de verilen tabana ait sürgü tam orta konuma

(sıfır derece) ayarlanır. Robot tabanı dikkatlice çevrilerek servo motora ve eklem

bağlantılarına zarar vermeden tam orta konuma getirilir. Tabana ait ‘Enable’ butonu seçilir.

Bu buton işaretlenince taban biraz hareket edecektir. Tabana ait sürgü yavaşça yukarı

doğru çekilir. Robot kolu da sağa doğru dönmeye başlar. Sürgü tam tepeye ulaştığında

taban da 90⁰ sağa dönmüş olmalıdır. Eğer taban tam olarak 90⁰ ye ulaşmamışsa sürgü

üzerindeki minimum pozisyon değeri azaltılır. Böylece sürgüyü yukarı doğru itebilecek bir

aralık oluşur. Fazla olursa değer artırılır ve sürgü aşağı çekilmiş olur. Bu ayarlar yapılarak

robot kolun sağa doğru dönmesi için ayarları tamamlanmış olur. Aynı işlemler sola dönüş

için de yapılır. Kalibrasyon tamamlandığında sürgü tam 0⁰ olarak ayarlanır ve taban

hareket ettirilerek açı değişimi izlenir. Tabanın döndüğü açı ile ekranda görülen açı aynı

olmalıdır.

2.2.2. Omuzun Yapılandırılması

Omuz eklemine ait 2. sürgü tam orta pozisyona çekilir. Robot kolu, omuz, dikeyde

hareket ettirilerek orta pozisyonda tutulur. Omuza ait ‘Enable 2’ seçilerek eklemin hareket

etmesi sağlanır. Sürgü en yüksek seviyeye çekildiğinde robot kolun yatayda öne doğru

tamamen düz olacak şekilde uzanması gerekmektedir. Eğer kol istenilen pozisyona

ulaşmamışsa pozisyon değeri (Minimum position) değiştirilerek ayarlanır. Sürgü en alt

konuma çekilerek robotun arkaya doğru yatay konuma gelmesi sağlanır. Kol bu

pozisyonda tutularak dirsek yapılandırmasına geçilir.

2.2.3. Dirseğin Yapılandırılması

Dirseğe ait 3. sürgü izleme çubuğunun orta noktasına çekilir. Dirsek tutularak

yatayda hareket ettirilir ve orta pozisyonda bırakılır. ‘Enable 3’ butonu işaretlendiğinde

18

eklem biraz hareket eder. Sürgü yavaşça en yüksek seviyeye çekilir. Bu konumdayken

dirsek bilek arası eklem ön kol tutucuya yumuşak şekilde dokunacak pozisyondadır. Bu

konumda değilse dirseğe ait ‘Min Pos’ değeri ayarlanır. Aynı şekilde sürgü en alt

pozisyona çekilerek ön kolun tamamen arkaya yatması sağlanır. Bu durumda gerek

duyulursa maksimum pozisyon değeri değiştirilerek robota istenilen pozisyon verilir.

2.2.4. Bileğin Yapılandırılması

Bilekte bir eklem bulunduğundan robot kolu bilekten dönme hareketi yapamaz,

sadece yukarı aşağı hareket edebilir. Bu eklemin yapılandırılması için 4. sürgü ayarlanır.

Servo aktif edildiğinde bilek bir miktar hareket eder. Bu durumda el robotun önünde ve

yatay konumda olmalıdır. İstenilen konuma ulaşılamamışsa bileğe ait minimum ve

maksimum pozisyon değerleri değiştirilerek ayarlama yapılır.

2.2.5. Tutucunun Yapılandırılması

Tutucu ayarlanırken sürgü orta konuma alınır. Fakat diğer eklemlerde olduğu gibi

tutucu elle hareket ettirilmez, bulunduğu konumda bırakılır. Tutucuya ait ‘Enable 5’

işaretlenerek kıskacın bir miktar hareket etmesi sağlanır. Sürgü yavaşça yukarı itilir. En üst

seviyedeyken tutucu kıskaçları tamamen açılmış olmalıdır. Aynı şekilde sürgü en alt

konuma çekildiğinde tutucunun kapanması gerekir. Bu ayarlar yapılınca sürgü 57⁰ olarak

ayarlanır. Kıskaçlar yarı açık konuma gelmelidir.

2.3. Kol Geometrisinin Yapılandırması

Kol geometrisi ayarlanırken robotun enerjisi kesilmelidir. Aksi duruda kol ani

hareketlerle kendine ve çevresine zarar verebilir.

19

Şekil 2.2. Robot kolun eksenel hareket kontrolünün yapıldığı arayüz.

Kol geometrisini ayarlamak için kullanılan ara yüz Şekil 2.2’de görülmektedir.

Burada tüm açılar derece ve uzunluklarda cm cinsinden gösterilmiştir.

Arayüz açıldığında görülen değerler SSC-32 kartının yapılandırılmasıyla oluşan

değerlerdir. Servoların doğal pozisyonları olmayabilir. Bu değerlerde her eklemdeki servo

motor tuttuğu parçanın pozisyonuna göre bir açı veya uzaklık gösterir. Eğer kolun

geometrisi yapılacak çalışmaya uygunsa görülen değerleri değiştirmeye gerek yoktur.

Gereken düzeltmeler yapılarak değerler kaydedilir.

Kolu test etmek için X, Y ve Z sürgüleri hareket ettirilerek eksenel hareketler

sağlanabilir. ‘Distance’ sürgüsü itilerek kolun hareket edebileceği sabit yarıçaplı çalışma

alanında hareketi sağlanır. Bu hareket yapılırken sadece taban eklemi hareket eder, diğer

eklemler sabittir.

Bu programda farklı kol seçenekleri de mevcuttur. AL5 veya SES serisi kollarda

tutucu taban gibi eklemler otomatik seçilir. Farklı uygulamalarda kullanılan elemana göre

taban, bilek ve tutucu seçilmelidir.

20

2.4. Yerçekimi Dengeleme

Bu aşamada değerler girilirken kolun kaldırma ve taşıma kapasitesi göz önünde

bulundurulmalıdır. Üretici firma tarafında L6 kol serisi için değerler belirlenmiştir. Diğer

kollar için %100 hassasiyet sağlamasa da aynı değerler kullanılabilir. Kolların özellikleri

benzer olduğundan bu değerlerde de rahat bir çalışma sağlanabilir.

2.5. Hareket Modülü

Şekil 2.3. Hareket modülü

Robot kolu fare yardımıyla veya bir kontrol koluyla hareket ettirilir. Projede

hareketler fare yardımıyla öğretme metoduyla yapılmıştır. Şekil 2.3’de robot kolun

hareketini sağlayan arayüz gösterilmektedir.

Kolun hareketi için üç farklı modül vardır. Bunlar X,Y ve Z hareketi; uzaklık, Y ve

taban açısı hareketi ve karma hareketleridir. Her bir hareketlendirme tablosu şekillerde

verilmiştir.

21

(a) (b) (c)

Şekil 2.4.(a) XYZ hareketi (b) Uzaklık, Y ve taban açısı hareketi (c) Karma hareket

Şekil 2.4.(a)’daki XYZ hareketi, düzlemsel hareketleri yaparken eksenler boyunca

hareket edilmesini sağlar.

Şekil2.4.(b)’deki Uzaklık, Y ve taban açısı hareketi, tabanın dönme hareketini düz

hatlar boyunca olmasını sağlar. Bu hareket çeşidi kullanılırken x ekseni boyunca hareket

tabandan gerçekleştirilir. Bu sebeple ‘X’ yerine ‘uzaklık’ terimi kullanılmıştır. Uzaklık

taban ile tutucu arasındaki mesafeyi belirtir.

Şekil 2.4.(c)’deki karma hareket, bütün eklemlerin aynı anda çalışmasını ve kıvrımlı

yörüngelerde hareket etme kolaylığı sağlar. Robot kolu ilk pozisyonuna gelirken bu

hareket ayarlarına göre çalışır.

Bu tablolar arasında geçişi ortadaki dişli butonu sağlar. Her tabloda görülen

ambulans butonu acil durumlarda robot kolunun tüm enerjisini keser ve tüm servoları

tekrar devreye sokar. ‘Speed up-down’ butonuyla kolun hızı arttırılır veya azaltılır. Bazı

uygulamalarda düşük hızlarda çalışmak daha doğru hareketler yapmaya olanak sağlar.

2.6. Bilgilerin Depolanması

Robot kolun hareketini sağlayan her proje adımlardan oluşmuş farklı hareketleri

içeren dizilerden meydana gelmektedir. Robot pozisyonları dizi listesinde görülen ‘+’

işareti kullanılarak bir adım olarak kaydedilebilir. Eğer proje yazan bölümde siyah ‘+’

seçilirse adımlardan oluşturulmuş bu dizi proje yapılmış olur. Yeşil ‘+’ butonuyla bir

adım, mavi ‘+’ butonuyla da bu adımlarla diziler oluşturulur. Adım butonlarının sonunda

22

bulunan ‘Undo’ butonuyla projeler, diziler veya adımlar eklenebilir, araya yazılabilir ve

silinebilir.

Hareket modülü arayüzü iki kısımdan oluşur. Kolun hareket ettirildiği ve

pozisyonunun görüldüğü üst bölüm hareket kısmıdır. Alt kısım ise projelerin oluşturulduğu

ve saklandığı veri tabanı bölümüdür. Hareket kısmında kol fare yardımıyla hareket

ettirilerek bir pozisyona ayarlanır ve kırmızı ‘=’ işaretiyle bir adım olarak kaydedilir.

Veritabanında bir dizi oluşturulduğunda mavi oklar yardımıyla adımlar arasında

düzeltmeler yapılabilir.

Veritabanında doğrudan değişiklik yapmakta mümkündür. Hız, hareketin şekli,

durdurma, giriş eylemi, analog işaretlerde giriş eşik değeri, çıkış, tutma vb. durumlarda

yeniden yazmaya gerek duyulmaz. Mevcut veriler üzerinde düzeltmeler yapılabilir.

Dizi ve adımlar arası geçişler S-, I-, S+, S- simgeleriyle yapılabilir. ‘Speed’

hareketlerin hızını gösterir. Adımların sonunda bekleme veya bir hareketi geciktirmek için

‘Pause’ seçilir. Pause değeri için 250 veya daha fazla bir değer seçilmelidir. Bir adım

devam ederken herhangi bir çıkış da aktif edilebilir. SSC-32 kartının 8-15 pinleri çıkışlara

aittir.

2.7. Analog Girişler

Şekil 2.5. Analog girişler

Robot kolu 4 analog girişe sahiptir.SSC-32 konfigürasyon modülünde tüm girişler

görülmektedir. Analog giriş için ‘A’ seçilir, ‘N’ sayısal olarak gösterimi sağlar. Girişe bir

23

sensör bağlandığında şekilde görüldüğü gibi hem analog giriş değeri artar hem de görülen

mavi çizgi boyu değişerek değerdeki değişimi gösterir. Herbir analog giriş için eşik değeri

belirlenebilir. Analog değer eşik değeri geçtiğinde sinyal üretilir. Şekil 2.5’ de verilen

arayüz üzerinden belirtilen ayarlar yapılabilir.

2.7.1. Giriş Eylemleri

SSC-32 kartı sayısal ve analog çalışabilen dört girişe sahiptir. Oluşturulan projeye

göre girişler için şu eylemler seçilebilir.

‘Wait for’, bir adıma başlaması için giriş işaretini veya sayıcının bir değere

ulaşmasını bekler. Analog girişler için eşik değerini bekler. Bu değere ulaşınca belirlenen

adım gerçekleştirilir.

‘Pause/Play’, herhangi bir giriş işareti oluştuğunda veya sayıcı belirtilen değere

ulaştığında seçime göre oynatma ve durma arasında geçiş yaptırır.

‘Stop project’, giriş işareti geldiğinde yürütülen projeyi durdur. Kol ilk pozisyonuna

gelir.

‘Stop this step’, giriş işareti geldiğinde yürütülen adımı durdur ve bir sonraki adıma

geçilir.

Şekil 2.6. Buton yardımıyla giriş sinyalinin verilmesi

24

Girişe gelen sinyaller analog veya lojik olabilir. Buton yardımıyla bir bilgi girişi

yapılacaksa Şekil 2.6’da görülen bağlantı şekli yapılır.

Girişler analog olarak kullanılmak istenirse Şekil 2.7’deki bağlantı şekli yapılarak

veri akışı sağlanır. Bu verinin sürücü tarafından algılanabilmesi için mutlaka verinin

yükselen kenar olarak aktarılması gerekir.

Şekil 2.7. Analog verinin girişe aktarılması

Projede kullanılan kızak sistemi doğrusal potansiyometre kullanılarak sürücüye

bağlanmıştır. Bu bağlantı Şekil 2.7’deki gibi yapılmıştır.

2.8. Bir Proje veya Diziyi Oynatma

S-, I-, I+ ve S+ simgeleri kullanılarak kolun pozisyonu ayarlanır.’Go to’ butonuyla

robot kolu seçilen pozisyonu alır. Dizi listesinde robotun yapacağı hareketler oluşturulur.

If-else yapısı veya do-while ve for-next döngüleri eklenebilir.Dizinin başlaması için bir

girdi (input) seçilebilir. ‘Scan’ butonuna basılarak girdiler arasından karşılık gelen bir giriş

görülürse seçilen dizi yürütülür.

Robot resmi üzerine tıklanarak görünüm değiştirilebilir. Robot resmi mevcut durumu

ve bir sonraki dizinin robota vereceği konumun izlerini gösterir. Taban, omuz, dirsek ve

bilek yörüngeleri görülür. Her bir ekleme ait gerçek zamanlı olarak torklar görülebilir.

25

Şekil 2.8’in alt kınmındaki çizgiler her eklemdeki yüklenmeyi gösterir. Girişlerin

tetiklemesi ve çıkışların açılıp kapanması izlenebilir.

‘Smooth’ sürgüsü kullanılarak hareketlerin daha düzgün olması ve sarsıntıların

azaltılması sağlanır.

Şekil 2.8. Oynatma modülü

2.9. Çıkış seçenekleri

Gecikme (Delay), bir adımda çıkış belirlendiğinde aktif edilmeden önce gecikme

sağlamak amacıyla kullanılır. Çıkış işareti verildiğinde belirtilen süre boyunca bekler ve

süre sonunda çıkış verir. Şekil 2.9’da görüldüğü gibi farklı şekillerde bekleme sağlanabilir.

26

Şekil 2.9. Çıkış seçenekleri

Süre (Duration), çıkışın belirli bir süre boyunca aktif olmasını sağlar. Çıkış işareti

gönderildiğinde belirlenen süre sonunda bitecek şekilde otomatik olarak bir periyod

başlatılmış olur. Eğer süre 0 olarak ayarlanırsa çıkış vermeyecektir.

Gecikme ve süre ayarları ms olarak ayarlanmaktadır.(1000ms = 1 saniye)

Bu çıkış seçenekleri yürütülen bir proje sonlandığında aktif edilemez. Sadece devam

eden projelerde kullanılabilir.

Hız (Speed), 0-20 arasında değiştirilebilir. Hız 0.1’den küçük ayarlandığında çıkışın

işaretinin yanıp söndüğü görülür. Bu alana 0 sayısı girillirse çıkış sürekli lojik 1 yada 0

olur. Periyodik işaret vermez.

2.10. Dizi Listesi

Dizi listesi sadece bir projeye ait dizilerin listesini içerir. Listeye dizi eklemek için

sağa ok ve küçük artı işareti bulunan buton seçilir. Silmek içinse sola ok ve eksi işereti

seçilir. Bir dizi sadece silme butonuyla kaldırılabilir, herhangi bir kelime ve ya kodla

diziler silinemez. Şekil 2.10’da örnek bir dizi listesi oluşturulmuştur.

27

Şekil 2.10. Dizi listesi oluşturulan bölüm

Dizi listesi oynatma modülü içersinde bulunan ve diziler arasında mantıksal işlemler

yapmaya yarayan bölümdür. Bu sayede robot kolun hareketi belirli bir mantıksal işlem

sonucu oluşturulabilir.

Dizi listesinde if-break, if-else, for-next ve do-while işlemlerinin yapılabileceği alt

bölümler bulunmaktadır.

2.10.1. For-Next Döngüsü

For-Next döngüsü seçilen dizilerdeki hareketin tekrarlanmasını sağlar. Bu tekrar

miktarı 1 ile 999 arasında olabilmektedir. Bir dizi listesinde for-next döngüsü en fazla 10

kere tekrarlanabilir. Eğer döngü tamamlanmadan iptal edilmek istenirse bu durumda döngü

içersinde if-break yapısı kullanılır.

Şekil 2.11. For-Next döngüsü oluşturulan arayüz

28

Bir for-next döngüsü yapılmak istendiğinde dizi listesine yapılması istenen

hareketlerin dizisi eklenir. Sağ tarafında bulunan for-next butonu seçilir. Ekrana açılan

yeni pencerede Şekil 2.11’de görülen for sekmesi tıklanır ve istenilen yer seçilerek ekle

butonuyla yerleştirilir. Loop yazan alana döngünün tekrarlanması istenen sayı değeri

girilir. Tekrar edilmesi istenen bölümün sonundaki dizi seçilerek next ifadesi eklenir. Şekil

2.11’deki for-next döngüsü önce 000010 dizisini çalıştırır. Sonra 000003 ve 000006

dizilerini 10 kere tekrarlar. Ardından 000005 ve 000009 dizileri çalıştırılarak program

sonlandırır.

2.10.2. If-Break Yapısı

If-break fonksiyonu for-next döngüsüyle birlikte kullanılmaktadır. Döngünün

içersine konularak gerçekleşmesi istenen durum ortaya çıktığında döngünün dışına

çıkılmasını sağlar.

Şekil 2.12. If-Break döngüsü oluşturulan arayüz

If-break yapısı oluşturulmak istendiğinde oynatma modülüne gereken diziler

seçilerek yerleştirilir. For-next döngüsü yapıldıktan sonra if sekmesi seçilir ve şekil 2.12’

deki pencere açılır. İstenilen dizi arasına if ve break yapıları eklenir. If butonuna

basıldığında yanındaki giriş birimlerini gösteren alandan istenen şartlar belirlenir. SSC-32

üzerinde bulunan 4 girişten istenen seçilir ve yanında yer alan kutu içersine girişe ait

sayıcının ulaşması istenen değer girilir. Şekil 2.12’deki sol alanda if Counter’ın yanında

yer alan #1 seçilen giriş pinini belirler. Yanında yazan >=3 kısmı ise girişe ait şartı ifade

etmektedir.

29

Şekil 2.12’deki fonksiyonda önce döngüye girilir. Ardından 000003 dizisi

gerçekleştirilir. If yapısı SSC-32 kartı üzerindeki #1 numaralı girişe ait sayıcı değerini

kontrol eder. Eğer bu değer 3’ün altındaysa 000004 dizisini çalıştırır. 000003 ve 000004

numaralı diziler #1 girişine ait sayıcının değeri 3 olana kadar 10 kere tekrarlanır. Eğer #1

girişine ait sayıcı 3 veya 3’ün üzerinde olursa for-next döngüsünün tamamlanması

beklenmeden döngüden çıkılır 000005 ve 000006 numaralı diziler çalıştırılarak program

akışı sonlanır.

2.10.3. If-Else-Endif Yapısı

Yapılması istenen ve istenmeyen durumları belirli bir şarta göre gerçekleştirmek için

if-else-endif yapısı kullanılmaktadır.

Oynatma listesine istenen diziler girildikten sonra if butonu tıklanır. Yeni açılan

pencerede belirli bir şarta göre gerçekleşecek dizinin üstüne if eklenir. İstenen şarta uygun

giriş birimi seçilir ve girişe ait sayıcı değeri de girilir. If counter’ın altındaki dizi if şartının

sağlandığı durumda çalışır ancak else ifadesinin altındaki ifade atlanarak endif yapısının

altından program akışı devam eder. If şartı sağlanmazsa program akışı direk else

ifadesinden devam eder.

Şekil 2.13. If-Else-Endif döngüsü oluşturulan arayüz

Şekil 2.13’deki programda 000004 dizisi tamamlandıktan sonra #1 girişine ait sayıcı

kontrol edilir. Eğer bu değer 5’in altındaysa 000006 dizisine atlanır ve ardından 000010

dizisine geçilerek program akışı sona erer. Eğer sayıcı değeri 5’in üzerinde ise şart

30

sağlanmış olur. Bu durumda 000004 den sonra 000005 dizisi işleme alındıktan sonra

000006 atlanarak 000010 dizisi çalıştırılır ve ardından program kışı sona erer.

2.10.4. Do-While Döngüsü

İstenen şart sağlanana kadar döngüyü devam ettiren ancak şart sağlandığında

döngüden çıkarak program akışına devam eden bir fonksiyondur. Bu döngüde istenen şart

en başta sağlanmış olsa bile program en az bir kere döngüye girer.

Do-while döngüsünü gerçekleştirmek için önce oynatma listesine diziler eklenir.

Ardından sağ tarafta bulunan do seçilir ve açılan pencerede istenen aralığa do ve while

yerleştirilir.

Şekil 2.14. Do-While döngüsü oluşturulan arayüz

Şekil 2.14’de program akışı #2 numaralı girişe bağlıdır. 000006 dizisinin ardından

döngüye girer ve 000007 numaralı dizi sürekli olarak tekrarlanır. Döngünün tekrarının

sınırı yoktur. Eğer şart sağlanmazsa sonsuza kadar döngü devam eder. #2 numaralı girişin

sayıcısı 1 veya 1’den büyük olursa döngüden çıkar ve sırasıyla 000008, 000010 dizileri

çalıştırıldıktan sonra program akışı sonlanır.

2.11. Gelişmiş Ayarlar

Robot kolu çalışırken sarsıntıları azaltmak, giriş/çıkış özelliklerini değiştirmek, ivme

etkisini azaltmak, eklem hareketlerinin hassasiyetini artırmak gibi bazı ayarların yapıldığı

bölümdür. ‘Setting’ sekmesiyle açılan bu arayüz Şekil 2.15’de verilmiştir.

31

Şekil 2.15’de ‘Show trajectories’ kutucuğu seçilerek robot kolu hareket ederken her

uzvun hareket yörüngesini gösteren 100 piksellik görüntü izlenebilir. Görüntü XYZ

koordinatlarında her adımı belirtilen ara değerlere göre nokta nokta gösterir. Ayrıca

ivmelenme ve hızdaki azalmanın etkileri de belirtilir. Hız azaldıkça uzvu gösteren noktalar

belirginleşir. Tersine hareket hızlandıkça görünüm soluklaşır.

Şekil 2.15. Gelişmiş ayarlar arayüzü

2.11.1. İnterpolasyon

RIOS yörüngelerin kontrol etmek için hafızasındaki değerlere göre görüntüdeki

noktaları belirler. İnterpolasyon değeri değiştirerek yörüngelerin düz çizgiler halinde

görülmesi sağlanır. Burada tutucu ucu referans alınır. Düşük interpolasyon aralığı

değerlerinde yörünge kontrolü daha iyi olur ve hızlanma/yavaşlama etkileri daha

düzenlidir. Fakat düşük değerlerde daha fazla bant genişliğine ihtiyaç duyulur.

Görülen sürgü interpolasyon frekansını değiştirmektedir.(frequency=1/interval)

32

2.11.2. Giriş/Çıkış

Giriş tarama veya çıkış güncelleme aralığını belirler. Eğer bant genişliği sorunu

oluşursa aralık değerinin artırılması gerekir. Bu ayar giriş tarama ve/veya çıkış yenileme

aktifse çalışmayı etkiler, aksi durumlarda değerlerin bir önemi yoktur.

2.11.3. Hızlanma

İnterpolasyon değerlerine bağlı olarak her değerde farklı hızlarda hareketi sağlayan

yeni bir özelliktir. Kolun yavaşlama hızlanma hareketi sinüs fonksiyonuna benzer. Yani

etki yüzdesi 0 olarak ayarlandığında bütün hareketler sabit bir hızda gerçekleştirilir. Bu

durumda çalışırken her adımın başlaması ve bitiminde sarsıntılar oluşur. Sıfırdan farklı

değerlerde çalışırken hareketin ortalarında hız maksimumdur. Başlama ve bitişlerde ise

artan ve azalan bir hız görülür.

2.11.4. Genel Hız

Robot kol çalışırken burada belirtilen hıza göre hareket eder. Her adımda belirlenen

hıza göre çalışma sağlanır. Hızlanma değeri ne olursa olsun belirlenen adımın süresi ne

kadarsa o süre içersinde hareket tamamlanır. Fakat belirli hızlanma ayarlarına sahip bir

adımda hız artırılır veya azaltılırsa genel hız değerinin de değiştirilmesi gerekir. Eğer

hareketin ortasında hız çok fazlaysa değer azaltılır.

2.12. Proje Modülü

Bu arayüz kullanılarak bir proje dış ortama aktarılabilir veya dışarıdan bir proje

programa alınabilir. Projeleri yeniden adlandırmak, yorum, öneri veya açıklama eklemek

ve projeleri kaldırmak da mümkündür.

Oluşturulan projeler saklamak, göndermek veya yedeklemek için dış ortama

aktarılabilirler. Bir proje dış ortama aktarılırken öncelikle proje açılır ve aktarılacak bölüm

seçilir. Export butonuna basılır ve projenin kaydedileceği hedef dosya belirtilir. Projeler

csv formatında kaydedilir. Excel ve not defteri gibi programlarda açılabilir ve üzerlerinde

düzeltme yapılabilir.

Projeler dış ortama aktarıldığı gibi dışarıdan da aynı formattaki projeler program

içine alınabilir. Bu şekilde program aktarımı sağlamak için seçilen csv dosyası olmalı ve

sadece bir proje içermelidir.

33

3. ROBOT KOL KONTROLLÜ MATKAP

Endüstride önemli bir yere sahip olan robotlar çevre birimleriyle iletişim haline

geçerek bir üretim tezgahı haline dönüşebilmektedir. Robot kollar, girişine gelen sensör

bilgileri ve çıkış biriminden gönderilen kontrol sinyalleriyle oldukça kapsamlı bir çalışma

sistemine sahiptir.

Sanayide çalışan bir robot kol model alınarak robot kol denetimi projesi

kapsamnında matkap kontrol edilerek ahşap parçalar delinecektir. Bu süreç robot kol ve

sürücü sisteminin giriş ve çıkış birimleri tarafından kontrol edilecektir.

Belirli ölçülerdeki ahşap parçaların matkapla delme işlemi Şekil 3.1’de gösterilen

dört ana bölümden oluşmaktadır. Ahşap parçaların delme işleminden önce tutulduğu ahşap

haznesi, delme işleminin gerçekleştiği matkap bölümü, delinen parçanın koyulduğu

yürüyen bant ve SSC 32 ile sistem arasındaki bağlantıyı sağlayan kontrol kartı.

Şekil 3.1. Çalışma ortamının görünüşü ve ara birimlerin yerleşimi

Bütün sistem bilgisayar üzerindeki RIOS yazılı ile kontrol edilmektedir. Şekil 3.2’de

gösterildiği gibi bilgisayar sürücü kartını kontrol eder. Sürücü giriş, çıkış ve servoları

kontrol eder. Giriş, çıkış birimleriyle çevre birimleri arasında kontrol kartı bulunur.

Kontrol kartı bütün birimler arasındaki iletişimi sağlar.

(a)

(b)

(c)

34

Şekil 3.2. Sistem veri akışı blok diyagramı

3.1. Ahşap Haznesi

Robot kol, ahşap malzemeyi alabilmesi için parçanın belirli bir konumda bulunması

gerekir. Robot kolun aldığı ahşap parçanın aynı yerine yeni bir parça konulmalıdır. Ancak

bu sayede delme işlemi aralıksız olarak devam edebilir. Bunu sağlaması için Şekil 3.1.

(a)’da görülen ahşap haznesi tasarlanmıştır. Haznenin içine 7x8 cm ebatlarında ahşap

parçaların eğimli durmabilmesi için haznenin iç ölçüleri 7x7 cm olarak tasarlanmıştır.

Haznenin yüksekliği ayarlanarak 7 adet parçanın depolanması sağlanmıştır. Alt tarafda

bulunan açıklıkta bir tane ahşap parça yatay konumda bulunmaktadır. Diğerleri bu

parçanın üstünde ve yukarıya doğru eğimli olarak haznenin kenarına yaslanır. Robot kol

altta bulunan parçayı bu sayede kolay bir şekilde alabilmektedir. Alınan parçayla birlikte

üst tarafta bulunan eğimli parçalar aşağıya doğru iner ve en altta bulunan parça yaslandığı

kenarı boşluğa geldiği için düşerek bir önceki parçanın konumunu alır. Bu sayede alınan

parçanın aynı konumuna bir sonraki parça gelerek robot kolun alımına hazır hale gelir.

3.2. Matkap Bölümü

Bu bölümde z ekseni boyunca hareket ederek delme işlemini gerçekleştiren bir

sistem tasarlanmıştır. Burada robot kolun getirdiği ve sabit olarak tuttuğu parçayı önce

aşağıya doğru inerek deler ve ardından yukarıya doğru çıkarak eski konumuna döner.

35

Matkap bölümünde 2 adet sabit mıknatıslı 12V doğru akım motoru kullanılmıştır.

Bunlardan ilki delme işlemini gerçekleştiren ve matkap ucunun bağlandığı motordur. Bu

motor delme işlemini daha kolay yapabilmesi için hem torku hem de dönüş hızı yüksek

seçilmiştir. Matkap görevini üstlenen bu motor Şekil 3.1.(b)’de görüldüğü gibi dikey eksen

boyunca uzanan bir kızak sistemi üzerine monte edilmiştir. Kullanılan diğer motor bu

kızak sistemini hareket ettirmektedir. Oldukça yüksek moment gerektiren bu iş için

redüktörlü motor kullanılmıştır. Motorun dönüş hızı 35 rpm’dir. Motorun miline bağlı bir

kayış yardımıyla kızak hareket etmektedir. Motorların kontrolü robot kol sürücüsünün

çıkış birimlerine bağlı röle yardımıyla yapılmaktadır.

Matkap bölümünde delme derinliğini ve matkabın kızak boyunca döneceği ve

duracağı konumları belirlemesi amacıyla doğrusal potansiyometre kullanılmıştır. SSC-32

üzerinde bulunan A girişine bağlanan potansiyometre RIOS yazılımı üzerinden analog veri

olarak işlenmektedir. 255 birime ayrılan giriş verisi istenen değerler arasında ayarlanarak

ahşap parça üzerindeki deliğin derinliği de ayarlanabilir.

3.3. Taşıyıcı Bant

Şekil 3.1.(c)’de görülen taşıyıcı bant sistemi kurulmuştur. 40x11 cm ebatlarında

hareketli kısmı bulunan bandın hareketini 12V DC motor sağlamaktadır. Motorun devir

sayısı bağlanan dişli çarklar yardımıyla düşürülerek dönüş hızı uygun hale getirilmiştir.

Aynı zamanda bandın dönüşü için gereken güç de artırılmış olur. Bandın kontrolü SSC

32’nin 5 numaralı çıkışına bağlı röle ile sağlanmaktadır.

3.4. Kontrol Kartı

SSC 32 sürücü kartıyla çevre birimlerini direk olarak kontrol etmek mümkün

değildir. Çünkü kartın sisteme verebileceği akım oldukça düşük seviyededir. Aynı

zamanda 5V gerilim sağlamaktadır. Buna karşılık sistemde bulunan motorların hareketini

sağlamak için yüksek akım ve 12V gerekir. Bütün bu sorunları gidermek için SSC 32 ile

diğer birimler arasına kontrol kartı tasarlanmıştır.

Kontrol kartı üzerinde SSC 32’nin 5 çıkışına bağlı 5 adet röle bulunmaktadır. Şekil

3.3’de sol kısımda bulunan üçlü klemenslerin her biri bu çıkışlara sırasıyla bağlanmıştır.

Klemenlerin 1. pini çıkışların sinyal pinidir. 2. ve 3. pinler ise röleye gereken enerjiyi

sağlar. Sırasıyla +5V ve topraktır.

36

Şekil 3.3. Harici motorlar ve girişler için tasarlanan kontrol kartı

Sinyal ucu röleye direk bağlanmamıştır. Bunun sebebi SSC32’nin röleyi sürecek

kadar akım akıtamamasıdır.

1 numaralı röle sistemde bulunan cny 70 ve doğrusal potansiyometrelerin devreye

alınmasını veya bağlantısının kesilmesini sağlar.

2 numaralı röle doğrusal potansiyometreye giden gerilimin kutuplarının yer

değiştirilmesini sağlar. Bunun sebebi SSC 32’nin girişine gelen sinyalin analog veri

olmasına rağmen yükselen kenar tetiklemeli çalışmasıdır. Z ekseni boyunca aşağıya inen

kızağa bağlı potansiyometrenin sinyal bağlantısındaki gerilim seviyesi bu inişle birlikte

artmaktadır. Belirli bir seviyeye geldikten sonra yukarıya doğru hareket eden sistem

üzerindeki potansiyometre de diğer yönde hareket eder. Bu esnada 2 numaralı röle devreye

girer ve potansiyometrenin üzerindeki gerilimin kutuplarını değiştirerek sinyal ucundaki

gerilimi sıfır yapar. Giderek artan bu değer sayesinde yükselen kenar elde edilmiş olur.

3 numaralı röle matkap bölümündeki motorlara giden enerjiyi kontrol eder. Bu

bölümde bulunan iki motor birbirine paralel olarak bağlanmıştır. Bu sayede ikisi de aynı

37

anda harekete geçer ve teri yönde dönmeye başladığında diğeri de ters yönde dönerek

delme işleminin sonlanmasında kolaylık sağlar.

4 numaralı röle matkap bölümünde bulunan motorların ters yönde hareket etmesini

sağlar. Bunun için COM ucu motorlara, NC uçlarından biri +12V’a, diğeri toprağa, NO

uçları ise sırasıyla toprak ve +12V’a bağlanır. Bu sayede motorlar ileri yönde hareket

ederken rölenin enerjilenmesiyle motorlar ters yönde döner.

5 numaralı röle taşıyıcı bandı kontrol eder.

CNY 70 sensörü Şekil 3.4’deki devre üzerine koyulmuştur. Kızılötesi verici ledine

220 ohm, alıcı üzrine de 47 Kohm değerlerinde direnç bağlanmıştır. Bu devre SSC-32

üzerindeki +6V kaynaktan beslenmektedir. Bilgi sinyalleri kontrol kartına aktarılmaktadır.

Şekil 3.4. Sensör devresi

3.5. Program Akışının Oluşturulması

Şekil 2.10’da görülen program akışı oluşturulmuştur. Bütün yazılım for döngüsüne

alınmıştır. Bu sayede üretilmek istenen ahşap sayısı for döngüsünün değeriyle

ayarlanabilmektedir. For döngüsünün içersinde yer alan do while döngüsüyle sensör

sürekli kontrol edilmektedir. Sensörden veri gelmediği sürece do while sonsuz döngüsü

000001 dizisi sürekli olarak tekrarlanmaktadır. Bu dizi robot kolun sürekli olarak ahşap

hazneden malzeme alıp sensöre göstermektedir. Sensörün veri algılamaması durumunda do

while döngüsü tekrarlanarak robot kolu tekrar ahşap haznesine göndermektedir. Sensör

veri algılaması halinde do while döngüsünden çıkılarak for döngüsü içersinde 000002

dizisine geçilir. Bu dizi sensörde algılanan parçayı matkapa götürerek delme işlemini

gerçekleştirir. Ardından parçayı belirrlenen yere götürmesi için taşıyıcı banda yerleştirir.

Next komutuna gelen program akışı tekrar başa dönerek sürecin tekrarlanmasını sağlar.

38

SONUÇLAR

Bu çalışmayla sanayide kullanılabilecek bir robot kolun küçük çaplı ve eğitim amaçlı

bir modeli gerçekleştirilmiştir. Robot kolun hareketini sağlayan servo motorların yapısı ve

kontrolü incelenmiştir. Robot kolun hareketini ve kontrolünü sağlayan SSC-32 sürücü

kartının yapısı incelenmiş ve giriş çıkış birimleri kontrol edilmiştir. Robot kolunun belirli

hareketleri yapmasını sağlayacak program RIOS yazılımıyla yapılmıştır.

Yapılan bu çalışma sonucunda hızlı, düşük maliyetli ve az hata ile üretim yapmak

isteyen sanayide robot kolların geleceğin baş aktörleri konumunda olacağı öngörülmüştür.

Robot kolunun bilek kısmına eklenecek ve tutucunun dairesel olarak dönmesini

sağlayacak bir servo motorla kolun hareket kabiliyeti artırılabilir. Tutucunun kıskaçlarına

basınç sensörleri yerleştirilerek nesneleri uygun şekilde tutması sağlanabilir. Ayrıca tutucu

üzerine yerleştirilecek bir sensörle üç boyutlu görüntü elde edilebilir.

39

KAYNAKLAR

[1]. A. Hughes, Elektrik Motorları ve Sürücüleri, Bileşim Yayınlar, Temmuz 2005.

[2]. G. Bal, Doğru Akım Makinaları ve Sürücüleri, Seçkin Yayıcılık, Ankara, 2011.

[3]. (2013) Lynxmotion web sitesi. [Online]. Available: http://www.lynxmotion.com/

40

EKLER

[1] Standartlar ve Kısıtlar Formu

41

ÖZGEÇMİŞLER

Adı ve soyadı: Abdullah YARIMBAŞ

Doğum tarihi ve yeri: 1990 Vakfıkebir

İlköğretim: Beşikdüzü Şehit Öğretmen Gürhan Yardım İlköğretim Okulu

Lise: Beşikdüzü İMKB Anadolu Öğretmen Lisesi

Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi / Elektrik-Elektronik Mühendisliği

Adı ve soyadı: Ali ŞİMŞEK

Doğum tarihi ve yeri: 1991 Arsin

İlköğretim: Kaşüstü Cumhuriyet İlköğretim Okulu

Lise: Yomra Lisesi

Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi / Elektrik-Elektronik Mühendisliği

42

EK-1

Tasarım Projesinin hazırlanmasında Standart ve Kısıtlarla ilgili olarak, aşağıdaki

soruları cevaplayınız.

1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız.

Projede 4 serbestlik derecesine sahip bir robot kullanılmıştır. 26 cm boyunca her

noktaya ulaşabilir. 368,5 g kaldırma kapasitesine sahiptir.

2. Projenizde bir mühendislik problemini kendiniz formüle edip, çözdünüz mü?

Herhangi bir mühendislik problemi formüle edilmemiştir. Robot kolunun denetimi için

RIOS yazılımı kullanılacaktır.

3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız?

Bilgisayar programlama, mikroişlemciler, özel elektrik makinaları, otomatik kontrol

sistemleri derslerinde öğrendiğimiz bilgilerden faydalanılmıştır.

4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir?

Çizilen devrelerdeki semboller IEEE Std 315-1975 standartlarına uygundur. Servo

motorlar ve güç kaynağı CE standartlarına uygundur.

5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir?

a) Ekonomi :

Kullanılan AL5D kolu bu işi yapabilecek özelliklere sahip diğer kollara göre daha

ucuzdur. Programlama bilgisayar üzerinden yapılacağından başka kontrol koluna veya

panele ihtiyaç yoktur. Tasarım süresince maliyetin düşük olması gözetilmiştir.

b) Çevre sorunları:

Kullanılan kol çevreye zarar verecek herhangi bir madde içermez.

c) Sürdürülebilirlik:

Sistemde kullanılan SSC-32 kartı gelişmiş uygulamalara elverişlidir. Aynı seriden

başka bir kolun eş zamanlı kontrolünün yapılmasına olanak sağar. Ayrıca tutucu

üzerine yerleştirilecek sensörler yardımıyla konumdan bağımsız algılama

sağlanabilir.

d) Üretilebilirlik:

Gerekli destek sağlanırsa seri üretimi yapılabilir.

Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU

43

e) Etik:

Mühendislik etik değerlerine aykırı bir durum yoktur.

f) Sağlık:

İnsanları ve ya diğer canlı varlıkları olumsuz etkileyecek malzeme kullanılmamıştır.

g) Güvenlik:

Robotun çalışma alanına müdahale edilmediği sürece güvenlik sorunu

bulunmamaktadır. Bunun için robotun çalışma uzayı belirlenip diğer çalışma ortamlarından

yalıtılması gerekir.

h) Sosyal ve politik sorunlar:

Hiçbir sosyal ve ya politik sorun oluşturmaz.

Projenin Adı ROBOT KOLU DENETİMİ

Projedeki Öğrencilerin adları Ali ŞİMŞEK, Abdullah YARIMBAŞ

Tarih ve İmzalar 24.05.2013

Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU

robot kolu denetİmİ · 2013-06-18 · ii lİsans bİtİrme projesİ onay formu 210197 abdullah...

Documents