Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/11147/7192
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorDede, Mehmet İsmet Can
dc.contributor.advisorTatlıcıoğlu, Enver
dc.contributor.authorKanık, Mert-
dc.date.accessioned2019-07-17T12:14:29Z
dc.date.available2019-07-17T12:14:29Z
dc.date.issued2018-12en_US
dc.identifier.citationKanık, M. (2018). Compliance control of SHAD redundant robot. Unpublished master's thesis, Izmir Institute of Technology, Izmir, Turkey.en_US
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11147/7192
dc.descriptionThesis (Master)--Izmir Institute of Technology, Mechanical Engineering, Izmir, 2018en_US
dc.descriptionIncludes bibliographical references (leaves: 78-81)en_US
dc.descriptionText in English; Abstract: Turkish and Englishen_US
dc.description.abstractSHAD robot, which is located in IYTE Robotics Laboratory, is designed as a 4 degrees-of-freedom manipulator which has a PRRR serial kinematic structure. The prismatic joint works along the vertical axis, and the revolute joints rotate about the vertical axis. Although the positioning task on the plane can be executed by two revolute joints, SHAD robot is designed to be kinematically redundant using three revolute joints. SHAD name is the abbreviations for SHoulder Haptic Device. The manipulator is constructed by using industrial servomotors coupled with high reduction ratio gears. Hence, this robot can only be used as a haptic device if admittance control is implemented for its control scheme. Accordingly, the aim of this study is to implement and test the admittance control algorithm on SHAD robot. However, since a human operator uses this haptic device when he/she is placed inside the workspace, certain safety precautions should be implemented. Therefore, initially, exploiting the kinematic redundancy of SHAD robot, an obstacle avoidance algorithm to move the robot’s links away from the human operator is implemented and tested in simulations and experiments. To do this; (1) SHAD’s mathematical model is derived, (2) This model is verified, and obstacle avoidance algorithm is validated by simulation tests in MATLAB/Simulink, (3) SHAD robot’s experimental setup is developed, (4) Experimental tests for obstacle avoidance are conducted. After the obstacle avoidance algorithm is implemented in the control of SHAD and proven that it works, admittance control experiments are carried out on human subjects to investigate the effects of the admittance term parameters, mass and damper, on certain performance metrics of the user. It is deduced that; (1) as the mass parameter of the admittance term is increased, accuracy of the operation is decreased while the total effort of the user is increased, (2) as the damper parameter of the admittance term is increased, both the accuracy of the operation and the total effort of the user are increased, (3) when the same corner frequency with different admittance term parameters are used, the accuracy of the operation is almost the same but total effort increases as the parameters increase.en_US
dc.description.abstractBu tezde SHAD (SHoulder Haptic Device) olarak adlandırılan, IYTE robotik laboratuvarında konumlandırılan 4 serbestlik derecesine sahip PRRR türde seri bir robot kullanılmıştır. Kullanılan robotun prizmatik mafsalı robotun dikey yöndeki hareketini sağlarken, döner mafsallar ise robotun yataydaki hareketini sağlamaktadır. Düzlemde konumlama iki döner mafsal ile sağlanabilirken, SHAD üç döner mafsalı ile kinematik olarak artıksıl olarak tasarlanmıştır. Robotta eklemlerdeki hareketin sağlanması için endüstriyel servo eyleyiciler ve bunlara bağlı yüksek çevrim oranlı dişli kutuları kullanılmıştır. Bundan dolayı, robotun haptik cihaz olarak kullanılabilmesi için admitans türünde bir kontrol uygulanması gerekmektedir. Buna bağlı olarak, tezin amacı admitans türünde bir kontrol algoritmasının SHAD’e uygulanması ve testlerinin gerçekleştirilmesidir. Robot haptik cihaz olarak kullanılırken, operatörün robotun çalışma uzayı içerisinde olduğundan, güvenlik önlemi uygulanmalıdır. Artıksıllıktan yararlanılan ve robotun uzuvlarının operatörden uzakta hareket etmesine dayalı oluşturulan engelden kaçınma algoritması, benzetim ortamında ve gerçek robot üzerinde uygulanmış ve testler gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla izlenen yol şu şekildedir; SHAD’in matematiksel modelinin çıkartılması, çıkartılan modelinin doğrulanması ve oluşturulan engelden kaçınma algoritmasının MATLAB/Simulink ortamında benzetim testlerinin gerçekleştirilmesi, SHAD’in test kurulumunun oluşturulması ve engelden kaçınma algoritmasının gerçek robot üzerinde deneysel testlerinin gerçekleştirilmesidir. Engelden kaçınmanın oluşturulmasından sonra, deneklerle admitans kontrol testlerine geçilmiş, testler sırasında elde edilen ölçümler aracılığıyla admitans terimi parametrelerinin (kütle ve damper) etkisi araştırılmıştır. Buradan çıkarılan sonuçlar şu şekilde olmuştur; kütle parametresi artırıldığında operasyonun hassasiyeti düşerken kullanıcının sağladığı toplam çaba artmaktadır, damper parametresi artırıldığında hem operasyonun hassasiyeti hem de kullanıcının sağladığı toplam çaba artmaktadır, aynı köşe frekansı ve farklı admitans terimi parametreleri kullanıldığında operasyonun doğruluğu hemen hemen aynı kalırken parametrelerin artışından kaynaklı toplam çaba artmaktadır.en_US
dc.format.extentix, 84 leavesen_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherIzmir Institute of Technologyen_US
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.subjectRedundant roboten_US
dc.subjectObstacle avoidanceen_US
dc.subjectCompliance controlen_US
dc.subjectAdmittance controlen_US
dc.subjectSHAD roboten_US
dc.titleCompliance control of SHAD redundant roboten_US
dc.title.alternativeArtıksıl SHAD robotunun uyumluluk denetimien_US
dc.typeMaster Thesisen_US
dc.institutionauthorKanık, Mert-
dc.departmentThesis (Master)--İzmir Institute of Technology, Mechanical Engineeringen_US
dc.relation.publicationcategoryTezen_US
item.openairetypeMaster Thesis-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.fulltextWith Fulltext-
item.languageiso639-1en-
item.cerifentitytypePublications-
item.grantfulltextopen-
Appears in Collections:Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
T001871.pdfMasterThesis6.16 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Show simple item record



CORE Recommender

Page view(s)

136
checked on Mar 25, 2024

Download(s)

180
checked on Mar 25, 2024

Google ScholarTM

Check





Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.