Köprülü vinçlerde yük salınımlarının görüntü işleme tabanlı kontrolü

Abstract

Sanayide rekabetin artması sonucunda verimliliğin artırılması problemi ortaya çıkmış ve zaman kavramı büyük önem kazanmıştır. Bu nedenle hareket eden tüm makine ve makine parçalarında olduğu gibi vinçlerden de mümkün olduğunca hızlı ve seri hareket etmeleri talep edilmeye başlanmıştır. Hızlı hareketler ise, sistemdeki elastikiyet nedeniyle taşıma işlemi esnasında, yükün büyük salınımlar yapmasına neden olmaktadır. Köprülü vinçlerde, çalışma esnasında meydana gelen yük salınımlarının görüntü işleme yöntemiyle azaltılması gelişmeye açıktır ve önemli bir çözüm yöntemi olmaya da adaydır. Uzaysal hareketli cisimleri kontrol etmek amacıyla 6 serbestlik dereceli bir Stewart Platformunun üst kısmına kuvvet sensörü ve bir adet kol eklenerek 6 serbestlik dereceli kumanda koluna çevrilmiştir. Aynı zamanda bir köprülü vinç fiziksel modeli yapılarak bu kumanda koluyla kumanda edilmiş, köprülü vinçteki yükün salınım bilgisi görüntü geri beslemesi ile kumanda koluna aktarılmıştır. Bu sayede kullanıcı, sisteme vermiş olduğu hareket emrinin sonucunu yine aynı kol aracılığıyla hissedebilmiş, sistemi zorlaması muhtemel hareketler konusunda uyarılmıştır. Daha sonrasında matematiksel modelden ve modelin olası hatalarından bağımsız olarak çalışan, hareket komutlarını görüntü işleme programından alan, vinç hareketlerinden dolayı oluşan yük salınımlarını sönümleyen bir kontrolcü tasarlanmıştır. Geliştirilen sistemin uygulanabilirliğini göstermek amacıyla birçok deney ve simülasyonlar yapılmış, farklı kontrolcüler uygulanarak sistem performansı karşılaştırılmıştır. Sistemin çok büyük başarı ile yük salınımlarını sönümleyen hareketler yaptığı tespit edilmiştir.