Elastik uzuvlu robotların dinamik davranışlarının simülasyonu

Abstract

Bu çalışmada, elastik uzuvlu robotların dinamik denklemlerinin bilgisayar yardımıyla elde edilebilmesi, elde edilen dinamik denklemlerin yine bilgisayar yardımıyla çözümlenerek analizlerinin yapılabilmesi amaçlandı. Dinamik denklemlerin verilen şartlarla çözümlenmesi, arzu edildiği taktirde şartların değiştirilmesi ile denklemlerin tekrar tekrar çözümlenebilmesi göz önüne alındı.Böylece, verilen şartlar altında robotun göstereceği dinamik davranışlar değerlendirilerek, tasarımda veya çalışma koşullarında gerekli değişikliklerin kolaylıkla yapılabilmesi hedeflendi.Yeni bir modelleme tekniği önerilerek, araştırmacıların yapmış olduğu bir takım basitleştirmeler işlemlere dahil edildi.Bu modelleme esas alınarak yeni bir formülasyon geliştirildi. Bilgisayar ortamında işlenmesi kolay olduğundan formülasyon matris formunda yapıldı.Ayrıca eksen takımları, sistematikliği ve kullanım yaygınlığı göz önüne alınarak Denavit - Hartenberg Prensiplerine göre yerleştirildi. Bu formülasyonu kullanılarak MATLAB Teknik Programlama Dilinde bir yazılım geliştirildi. Yazılım sayesinde n adet elastik uzva sahip döner mafsallı ve düzlemsel bir robotun dinamik denklemleri otomatik olarak parametrik formda elde edildi.Böylece dinamik denklemlerin çözümlenebilmesi için sadece parametrik ifadelerin sayısallaştırılması yeterli oldu. Bu sayede denklemlerin her işlem için tekrar tekrar hesaplanmasının önüne geçildi. Sadece sayısal değerlerin değiştirilmesi ile çok farklı kombinasyonlar için dinamik denklemlerin çözümlemesi yapıldı.Yazılımın, elastik uzuv sayıları bir ile üç arası olan robotlar için çalıştırılmasıyla elde edilen sonuçlar mukayese edildi. Böylece, uzuv sayısı, uzuv kütle değerleri, uzuv malzemesi ve çalışma şartları arasındaki ilişkiler hakkında bilgi toplandı ve bir takım sonuçlar çıkarıldı.