Sanal gerçeklik ile robot kol kontrol ve simülasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, ELEKTRİK VE ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EDA DERYA TOPER
Danışman: FIRAT KAÇAR
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Endüstri 4.0 ve dijital fabrika; sanal gerçeklik, fiziksel üretim sistemini tasarlamak, simüle etmek, optimize etmek ve bununla uzaktan veya işbirlikçi bir şekilde etkileşim kurmak için temel teknolojileri temsil eder. Endüstri ve uzay uygulamalarındaki son deneyimler, sanal gerçeklik tekniklerinin çok yönlü robot kontrol teknikleriyle, yeni çığırlar açabileceğini göstermiştir. Böylece sanal gerçeklik teknikleri; robot kontrol teknolojisinde, sürdürülebilirlik, test edebilirlik gibi durumlar için fiziksel ortama "uzatılmış bir kol" sağlayarak, yeni bir kullanıcı dostu insan-makine arayüzü kalitesinin yolunu açmaktadır. Bu çalışmada, özellikle gerçek dünyada var olan bir sistemi uzaktan görerek kontrol etmeye imkan sağlayabilecek; prototip oluşturmadaki maliyet sorunu, iş güvenliği riskleri gibi faktörleri azaltabilecek, bu iki ortamı entegre eden sistemler geliştirmek amaçlandı. Buna göre gerçekte ve sanal ortamda birbirine entegre sistem içerisinde çalışacak mekanizma için günümüzde en çok kullanılan ve hala geliştirilmeye devam eden robot kol seçildi. Bu kapsamda, oluşturulan robot kolun, Robot İşletim Sistemi (ROS) - Unity3D yazılım programı tabanlı Sanal Gerçeklik (VR) arayüzleriyle entegre çalışması sağlanmıştır. Öncelikle ana eksenleri oluşturan 3 serbestlik derecesine (3DOF) sahip robot kol ayrıntılı işlenmiştir. Ardından model geliştirilerek 5 serbestlik derecesine (5DOF) sahip mekanizma haline getirilmiştir. Robot kolun hareket mekanizması için ileri ve ters kinematik yöntemler kullanılmıştır. Robot kol hareketinin doğruluğunu ölçmek için ileri kinematik yöntemi olan homojen dönüşüm matrislerinden faydalanılmıştır. Matris hesaplamaları için Python program dilinden faydalanılmıştır. Gerçek dünyada oluşturulan robot kol hareketi için Arduino geliştirme kiti kullanılmıştır. Sanal ortamdaki robot kolun hareket mekanizması için ise gradyan iniş algoritmasından faydalanılmıştır. Sanal ortamdaki robot kol kontrolü için Sanal Gerçeklik Gözlük ve Konsolları kullanılmıştır.