Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2013
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Gökhan Erdemir
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ahmet Emin Kuzucuoğlu
Özet:HOLONOMİK OLMAYAN BİR MOBİL MANİPÜLATÖR İÇİN ADAPTİF KONTROL TASARIMI VE UYGULAMASI Son yıllarda, mobil manipülasyon alanında ilginin giderek arttığı görülmektedir. Mobil manipülasyon, robot kolu ve mobil bir robottan oluşan bir mobil manipülatör tarafından gerçekleştirilmektedir. Bu tür platformlar; zararlı maddelerin işlenmesi, arama ve kurtarma, mayın temizleme, patlayıcı madde imha, savaş da dâhil birçok sivil ve askeri uygulamalarda, madencilikte ve uzay araştırmaları gibi birçok alanda kullanılabilmektedir. Birçok araştırma mobil manipülatörlerin modellenmesi, kontrolü ve uygulaması üzerinde yoğunlaşmaktadır. Farklı uygulamalarda mobil manipülatör kullanımı için temel gereksinim, kararlılık ve güvenli hareketliliğin, farklı iç ve dış belirsizlik ve bozucu etkileri altında da mobil robotun kararlı, düzgün ve dayanıklı olarak sağlanmasıdır. Be nedenlerden, dört tekerden tahrikli bir mobil manipülatörü, bilinmeyen araç parametreleri altında istenilen yörüngeyi takip edebilmesi amacıyla kontrol etmek için dinamik bir denetleyici tasarlamak bu çalışmanın esas amacıdır. Mobil manipülatörler, mobil robotların yeteneklerini (beceri) ve hareketlilik avantajlarını bir arada sunmaktadır. Bu özellikler, manipülatör ve mobil robotun birleşiminden ortaya çıkan özelliklerdir. Mobil manipülatörler sabit tabanlı manipülatörlere göre çok daha büyük bir çalışma uzayına sahiptirler. Ayrıca, mobil robotlardan daha üstün yeteneklere sahiptirler. Bir mobil robotun görevi, manipülatör bir görevi yerine getirmek için bir noktaya ulaşmaya çalışırken tercih edilen konfigürasyona göre mobil manipülatörün konumunu ayarlamaktır. Bu özelliklerinden ötürü, mobil manipülatörler uzay araştırmaları, askeri operasyonlar, otomatik üretim ve sağlık gibi alanlar dahil olmak üzere çeşitli askeri ve sivil alanlarda kullanılabilir. Bu çalışmada, bir dört tekerden tahrikli mobil robot ile 7 serbestlik dereceli robot kolundan oluşan bir mobil manipülatör için bilinmeyen araç parametleri tabanlı bir adaptif yörünge takip denetleyicisi tasarlanmıştır. Simülasyon sonuçları önerilen denetleyicinin performansınının doğruluğunu ve etkinliğini göstermiştir. ABSTRACT DESIGN AND IMPLEMENTATION OF ADAPTIVE CONTROL FOR A NONHOLONOMIC MOBILE MANIPULATOR In recent years there has been observed a growing interest in the mobile manipulation area. Mobile manipulation is usually realized by mobile manipulator which consists of a ground vehicle and a robot arm. This kind of platform can be used in lots of civilian and military areas, including harmful material operation, searching and rescue, demining, explosive ordnance disposal and even battlefield. A lot of research concentrates on the modeling, control and application of mobile manipulators. One essential requirement for using the mobile manipulator for different applications is the property of stable and reliable mobility, which requires the ground vehicle to move stably, robustly and smoothly under different internal or external uncertainties and disturbances. Thus, the main goal of this study is to design a dynamic controller to control a mobile manipulator with a 4WD ground vehicle to track an assigned desired trajectory under unknown vehicle parameters. Mobile manipulators offer a dual advantage of mobility and dexterity of a mobile robot and a manipulator. They are composed of a manipulator and a mobile platform. Mobile manipulators have a much larger workspace than fixed–base manipulators. Also, they are more capable than mobile robots. While an on-board manipulator reaches out and performs manipulation tasks, the role of the mobile platform is to adjust a position of the mobile manipulator according to preferred configuration. Mobile manipulators can be used in various military and civilian areas including space exploration, military operations, auto-manufacturing and health-care, etc. In this study, an adaptive tracking controller for a mobile manipulator which consists of a 4-wheel drive(4WD) ground vehicle and a 7-DOF robot arm with unknown vehicle parameters is designed to track an assigned desired trajectory under unknown vehicle parameters. The simulation results are demonstrated the correctness and effectiveness of the performance of the proposed controller.