Üç serbestlik dereceli bir robot kolu tasarımı

Abstract

Bu çalışmada tasarlanan sistem döner bir magazin üzerine dik olarak yerleştirilmiş diskler, magazin ile aynı yüksekliğe sahip bir taban üzerine yerleştirilmiş bir robot kolu ve yine magazin ile aynı yüksekliğe sahip bir diskçalardan oluşmaktadır. Kullanıcı bilgisayar yardımı ile disk seçimini yaptıktan sonra magazin seçilen diski robot kolunun alacağı konuma getirmek üzere dönecektir. Diskin uygun konuma gelmesinden sonra robot kolu diski dik olarak alıp bilek yardımı ile 90° döndürecek ve diğer tarafta bulunan disk çalara bırakacaktır. Böyle bir sistem kütüphanelerde kullanıldığında aranılan bilginin nerede olduğu ve bu bilginin bulunduğu diskin seçimi herhangi bir görevlinin yardımı olmadan yapılabilecektir.Bu sistem benzer şekilde müzik disklerinin seçiminde de kullanılabilir. Sözkonusu robot, istenen görevi gerçekleştirmek üzere üç serbestlikli olarak tasarlanmıştır.Robotun üç eklemi de döneldir,bilek ucuna yerleştirilen el ise açılır kapanır tiptedir.El, diski yarıçapına kadar kavrayacak yarım daire biçiminde ve iç yüzeyleri kauçuk ile kaplı iki parmaktan oluşmuştur.Taşmacak cisim bir disk olduğundan el mekanizmasının hassasiyeti oldukça önemlidir.Bu yapımn seçiminden önce detaylı bir inceleme yapılmış ve daha sonra Autocad R12 programı yardımı ile tüm parçaların teknik resimleri oluşturulmuştur. Robot kolunun yapısının belirlenmesinden sonra, kolun ulaşması gereken yerlere göre robotun çalışma alam çıkarılmıştır. Kinematik çözümler, Denavit-Hartenberg yöntemine uygun olarak, her bir ekleme ait eksen takımının yerleştirilmesinden sonra ters ve düz kinematik analiz ile elde edilmiştir.Hareketlerin kartezyen koordinat sisteminde gerçeklenebilmesi için eklem konumlarının ne olması gerektiğinin bulunmasında ters kinematik çözüm kullanılmıştır. Robotun yapımında kullanılan her bir parçanın ağırlığı, ağırlık merkezi ve koordinat merkezine göre atalet momenti tespit edildikten sonra Langrange-Euler yöntemi ile dinamik denklemler elde edilmiştir. Bu denklemler yardımı ile kolun çeşitli konumlarında her bir ekleme veya uzva etki eden moment ve kuvvetler hesaplanmıştır.Böylelikle robot yapışırım olanak verdiği maksimum hız ve ivmeleri aşmayacak şekilde kolun hareketi planlanmıştır. ıx