Ανάπτυξη συστήματος ελέγχου βραχίονα 3 DOF.

Abstract

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η ανάπτυξη συστήματος ελέγχου των τριών βαθμών ελευθερίας ρομποτικού βραχίονα. Ο συγκεκριμένος ρομποτικός βραχίονας είναι μέρος ενός τροχήλατου ρομποτικού οχήματος για τις ανάγκες περισυλλογής καρπών από θερμοκήπιο. Ο έλεγχος του συστήματος είναι κλειστού βρόγχου και για την πραγματοποίηση χρησιμοποιήθηκαν ελεγκτές καθώς και το λογισμικό πρόγραμμα matlab. Θα αναλυθούν τα μηχανολογικά μέρη του βραχίονα καθώς και τα ηλεκτρολογικά και ηλεκτρονικά, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για την επίτευξη της επικοινωνίας μεταξύ των μερών αφενός και για την μετακίνηση των συνδέσμων στην επιθυμητή θέση αφετέρου. Στη συνέχεια περιγράφεται το κινηματικό και το αντίστροφο κινηματικό πρόβλημα καθώς και ο κινηματικός μετασχηματισμός που απαιτείται για την κίνηση του βραχίονα. Θα αναλυθεί το σύστημα ελέγχου της κίνησης και ο τρόπος που γράφηκε ο κώδικας για την επίτευξη του ελέγχου. Τέλος θα γίνει περιγραφή του πειραματικού μέρους που πραγματοποιήθηκε και τα τελικά συμπεράσματα της όλης λειτουργίας του συστήματος.

The purpose of this project is the development of a control system for three degrees of freedom robotic arm. The specific robotic arm is part of a wheeled robotic vehicle for harvesting crop in a greenhouse. The system is close loop control and in order to perform this task has been used controllers and software programs. The mechanical parts of the arm were analyzed as well as electrical and electronic parts, which were used to achieve communication between the parts and the movement of joints in a desired position. Subsequently described the kinematic, inverse kinematic problem and kinematic transformation that required for the arm’s movement. The control system for the movement and the way that was written the code to achieve control were analyzed. Finally Experimental part and the final conclusions of the whole operation system were described.