DEVELOPMENT OF A WALKING MACHINE WITH TWO LEGS
Date
2013-08-14
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
This dissertation reports on the developments of the bipedal walking robot BIROL.
Special about it is that BIROL has 12 degrees of freedom and is actuated with the
servomotors which are controlled in real time mode by RTWT through
Matlab/Simulink. Before designing the controller, mathematical model has been
obtained using Denavit-Hartenberg convention and Newton-Euler method.
We generated a dynamically consistent motion pattern off-line by using central
pattern generators (CPG) first for a Test Bench Walking Robot then for BIROL
Robot. In order to keep the balance of robot the motion pattern consists the desired
trajectories of all joints and the desired zero moment point (ZMP) trajectory. Force
sensory feedbacks give the ground contact forces to compare real system with
simulation.
Description
İKİ AYAKLI YÜRÜYEN BİR MAKİNANIN GELİŞTİRİLMESİ
ÖZ: Bu çalışmada iki ayaklı robot’un (BİROL), tasarımını ve uygulamasını gerçekleştirip dinamik yürümesinin test edilmesi planlanmıştır. BİROL’un en önemli özellikleri 12 serbestlik derecesinin olması ve servomotorla çalışmasıdır. Bu çalışmada BİROL’un kontrolü ve simülasyonu MATLAB / Simulink ortamında, gerçek zamanlı uygulamalar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kontrolcü tasarımına başlamadan önce, matematiksel model, Denavit-Hartenberg ve Newton-Euler yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Bir istikrarlı çevrimdışı yürüme modeli, merkezi örüntü üreteçlerini (CPG) kulanarak önce bir masa üstü yürüyen robot sonra da BIROL için oluşturulmuştur. Robotun dengesini sağlamak için tüm eklemlerinin gerekli yörüngesini oluşturan ve sıfır moment noktasını (ZMP) sağlayan, bir hareket modeli kullanılmıştır. Güç sensörleriyle yapılan ölçümler, gerçek sistemde ve simülasyonda yer teması gücü karşılaştırması için kullanılmıştır.
ÖZ: Bu çalışmada iki ayaklı robot’un (BİROL), tasarımını ve uygulamasını gerçekleştirip dinamik yürümesinin test edilmesi planlanmıştır. BİROL’un en önemli özellikleri 12 serbestlik derecesinin olması ve servomotorla çalışmasıdır. Bu çalışmada BİROL’un kontrolü ve simülasyonu MATLAB / Simulink ortamında, gerçek zamanlı uygulamalar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kontrolcü tasarımına başlamadan önce, matematiksel model, Denavit-Hartenberg ve Newton-Euler yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Bir istikrarlı çevrimdışı yürüme modeli, merkezi örüntü üreteçlerini (CPG) kulanarak önce bir masa üstü yürüyen robot sonra da BIROL için oluşturulmuştur. Robotun dengesini sağlamak için tüm eklemlerinin gerekli yörüngesini oluşturan ve sıfır moment noktasını (ZMP) sağlayan, bir hareket modeli kullanılmıştır. Güç sensörleriyle yapılan ölçümler, gerçek sistemde ve simülasyonda yer teması gücü karşılaştırması için kullanılmıştır.
Keywords
mechatronics engineering