Paralel Robot Tasarımı Giriş – 1

Paralel Robot Tasarımı, üniversite yıllarımda bir robot firmasını gezerken görmüş, etkilenmiş ve içimde yoğun bir heycanla yapma isteği oluşmuş projelerimden birini sizinle paylaşmak istiyorum. Bu proje diğer yazılarıma göre çok daha uzun olduğu için bir kaç seride yayınlayacağım. O zamanlarda pic mikrodenetleyiciler ile yapılmış bir proje 🙂

13 bölüm altında ineleyeceğiz.

1. Giriş
2. Kinematik Denklem
3. Matlab Kodu
4. Visual C# kodu
5. Step motor Tahrikli Mekanizma
6. Elektronik Devre
7. Pic programı
8. Servo motor tahrikli Mekanizma
9. Elektronik Devre
10. Pic programı
11. Dc redüktör motor tahrikli Mekanizma
12. Sonuç
13. Teşekkür

Amaç

Delta Robotun tasarımının yapılması, imal edilmesi, kinematik denklemlerinin çıkarılması ve bilgisayar ile kontrolünün sağlanması.

Giriş

Delta robot paralel robot ailesine mensup bir robottur. Mekanizması paralel kollardan oluşmaktadır ve bu kolları küresel mafsal kafalar (ball joints) ile birbirlerine bağlanıp paralelogram bir mekanizma oluşturulur. Bu sayede kollar tek aktüatörler ile birbirleriyle bağımlı olarak hareket ettirilebilir. Temel hareket şekli rotational hereketi translational harekete çevirmektir. Tarihte ilk olarak 1980’lerde Reymond Clavel tarafından yapılmış ve patenti alınmıştır. Aşağıdaki resim Clavel’in yaptığı ve patent başvurusuna eklediği 4 kollu bir paralel robottur.

Paralel robotlar 4 kollu ve 3 kollu olamk üzere tasarlanabilir. Paralel robottaki kol sayısı temel olarak robotun serbestlik derecesini belirler. Endüstride yaygın olarak kullanılmasını sağlanyan en büyük avantajı mekanik yapısı gereği hızlı hareket etme kabiliyeti ve yapay zeka ile kontrol edebilmesidir. El deymeden üretim yapılması istenilen yerlerde örneğin ilaç fabrikaları ve gıda ile ilgili fabrikalarda populer olarak kullanılmaktadır. Çoğunlukla yakala ve yerleştir (pick and place) uygulamalarında kullanılır.

Paralel Robot Tasarımı Mekanizması

Paralel Robot Tasarımı Endüstrideki kullanımı

Delta robotlar endüstide oldukça popular olarak kullanılmaktadır. Hızlı hareket yetenekleri ve çalışma uzayının boyutu robotun boyutundan büyük olması buna ek olarak üretim bantlarına kolay entegre edilebilmesi robotun populerliğini arttırmıştır. İlaç sanayinde, gıda fabrikalarında, el deymeden üretim yapılmak istenilen yerlerde, posizyonlamada, yüksek hassasiyet ile pozisyonlama yapılması istenilen yerlerde, tıpta, yakala ve yerleştir uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Genel olarak robot üretim bantının üzerine sabitlenir. Robottan önce bir kamera üretim bantına rasgele gelen ürünlerin görüntü işleme yöntemi ile posizyonlarını belirleyerek robota bildirir. Bantın hızı sabit olduğundan robotun geçen sürede veya robotun çalışma alanın giren ürün robot tarafından hızlıca alınıp istenilen yerek aktarılır veya taşınır. Bu işlem bütün ürünler için yapılır. Robotun hızına bağlı olarak dakikada 300 kez yakalama ve yerleştirme işlemi yapılabilir. Fazla ürün olduğu durumlarda robotun hızı yeterli gelmiyorsa birden fazla robot kullanılarak ürün dağılımı yine yazılan program tafarından yapılabilir. Bu şekilde işlem iki katına çıkaırlmış olur. Fazla üretime bir başka çözüm ise robotun bantın sonuna yerleştirilmesi ve ürünlerin bantın sonuna gelince bantın durması ve robotun yakalayıp yerleştirmesi olarak yapılmaktadır.

Paralel Robot Uygulamaları

Endüstrideki kullanımıyla alakalı bir kaç videoyu aşağıda izleyebilirsiniz.

Bir sonraki yazımızda Delta Robotun Kinematik Denklemini inceleyeceğiz.