Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.13091/2022
Title: Dört Ayaklı Robotlar için Üç Serbestlik Dereceli Bacak Tasarımı ve Kesir Dereceli PID (PI?D?) Tabanlı Kontrolü
Other Titles: THREE DEGREE OF FREEDOM LEG DESIGN FOR QUADRUPED ROBOTS AND FRACTIONAL ORDER PID (PI?D?) BASED CONTROL
Authors: Şen, Muhammed Arif
Bakircioğlu, Veli
Kalyoncu, Mete
Keywords: 3DoF dört ayaklı robot bacağı
gerçekçi model
doğrusal modelleme
PI?Dµ kontrolcü
3DoF quadruped robot leg
realistic model
linear modelling
PI?Dµ controller
Publisher: Konya Technical University
Abstract: Dört ayaklı robotlar, tekerlekli sistemlere kıyasla farklı arazi şartlarında yüksek hareket kabiliyetinesahip, karmaşık dinamik yapısı nedeniyle robotik ve kontrol alanında popülerliğini artıran, bacaklı mobilrobotlardır. Bu çalışmada; yürüyüş planlaması, adım yörüngesi tasarımı, gövdenin denge kontrolü gibikonularda hızlı ve etkili bir benzetim yapabilmek amacıyla, üç serbestlik dereceli doğrusal bacak modelive kontrolü sunulmuştur. Uzuv boyutlar, kütle, atalet, eklem sertlik ve sönüm değerleri vb. gibi dinamikparametreleri içeren gerçekçi bir fiziksel model Matlab/Simulink/ Simscape’de tasarlandı ve benzetimigerçekleştirildi. Robotun yürüyüşü boyunca standart bir adım yörüngesini gerçekleştirmek için gereklieklemlere ait açısal konum aralıkları dikkate alınarak, fiziksel model üzerinden doğrusallaştırma araçlarıkullanılarak, girişi tork-çıkışı açısal konum olacak şekilde, sistemin doğrusal Durum-Uzay modeli eldeedilmiştir. Sistemin doğrusal model ile fiziksel modelinin, sabit tork girişine karşın birim basamakcevapları karşılaştırılmış ve küçük hata değerleri ile modellere ait cevapların birbirine benzer sonuçlarverdiği görülmüştür. Doğrusal model üzerinden sistemin, farklı kesir dereceleri seçilerek tasarlanan PI?D? kontrolcüleri ile açısal konum kontrolü, klasik PID kontrolcü ile karşılaştırmalı olarak gerçekleştirmiştir. Benzetim sonuçları sunulmuş ve değerlendirilmiştir.
Quadruped robots are legged mobile robots that increase their popularity inrobotic and control areas due to their complex dynamic structure with highmobility in different terrain conditions compared to wheeled systems. In thisstudy; A 3-DoF linear leg model and its control are provided in order to enablequickly and effectively simulate about on such subjects that walking planning,foot trajectory design and body stability control of robot. A realistic physicalmodel with parameters such as the dimensions, masses, inertia of limbs and the stiffnessand damping values of joints is designed on Matlab/SimMechanics and simulatedon Simulink environments. By taking into account the angular position ranges ofthe joints required for the robot to perform a standard step trajectory duringthe walk, the linear state-space model of the system (torque input- angularposition output) is obtained using the linearization tools over the physicalmodel. The unit step responses of the physical model are compared with theobtained linear model responses under constant torque input and it isunderstood to give similar results with small error values. Using the linearmodel, the angular position control of the system is achieved with PI?Dµcontrollers designed by selecting various parameters of fractionorders as comparatively the classical PID. Simulation results are presentedand investigated.
Description: DergiPark: 620942
konjes
URI: https://doi.org/10.36306/konjes.620942
https://dergipark.org.tr/tr/pub/konjes/issue/54508/620942
https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/1127831
https://hdl.handle.net/20.500.13091/2022
ISSN: 2667-8055
Appears in Collections:Konya Mühendislik Bilimleri Dergisi
Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Koleksiyonu
TR Dizin İndeksli Yayınlar Koleksiyonu / TR Dizin Indexed Publications Collections

Files in This Item:
File SizeFormat 
10.36306-konjes.620942-1127831.pdf1.06 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record



CORE Recommender

Page view(s)

224
checked on Jun 17, 2024

Download(s)

110
checked on Jun 17, 2024

Google ScholarTM

Check




Altmetric


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