SCARA típusú robotkar irányítása

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Kiss Bálint
Irányítástechnika és Informatika Tanszék

Diplomamunkám során egy két szabadságfokú, a vízszintes síkban pozicionálni képes robotkar irányításának továbbfejlesztésével foglalkoztam. Célom volt a gyors beállást, valamint kisebb túllövést és kisebb maradandó hibát elérő irányítási stratégia kifejlesztése. Ehhez egy összetettebb elven működő szabályozási rendszert terveztem és implementáltam. Az így megvalósított irányítási struktúra a kiszámított nyomatékok módszerére épül, amelyhez szükséges meghatározni a robotkar dinamikus modelljét és az abban szereplő paraméterek értékeit.

Dolgozatom elején bemutatom a robotkar szerkezetét, fizikai paramétereit. Analitikus módon meghatároztam az egyes szegmensek tehetetlenségi nyomatékát a csuklók tömegének és tömegközéppont pozíciójának ismeretében. Részletesen ismertetem a robotkar meghajtásának módját és elektromos rendszerét. Az első fejezet végén a MATLAB Simulink és a ControlDesk programok működését és használatát írom le.

A következő fejezetben a centralizált irányítási módszer kerül bemutatásra. Az első részben felvázolom a robotkar dinamikus modelljének meghatározásának lépésit. A továbbiakban ezen modell a centralizált irányítási elv alapjául szolgál. Ezt követően ismertetem a szabályozó tervezését, amely működését szimulátor segítségével ellenőriztem és valódi robotkaron is teszteltem. Szükséges volt egy szimulátor elkészítésére, ami a dinamikus modell alapján megadja a csuklók elmozdulását és sebességét. Ezzel lehetségessé vált az irányítási módszerek szimulációs vizsgálata. Ezeket a rendszerek megvalósításához MATLAB Simulink környezetet használtam, ahol lehetséges volt a szükséges vezérlőjelek előállítása.

A harmadik fejezetben a robotkar irányításnak egy decentralizált változatát elkészítésének lépésit ismertetem. Ahhoz, hogy lehetőségem nyíljon a két szabályozási elv összehasonlítására, egy univerzális keretrendszert készítettem. A robotkar szabályozók által irányított mozgását üresen és terhelve is megvizsgáltam. Az így kapott mérések eredményeit a dolgozatom végén részletesen bemutatom és javaslatot teszek az irányítási módszerek fejlesztésére.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.