Robot Tekniği Papatya Bilim

Robot Tekniği Papatya Bilim

Yeni bir bilim alanı olarak kabul edilebilecek Robotik bugün bir çok üniversite ve yüksek okulun eğitim programlarına girmiş ve robotlar bilim kurgu yazılarına konu olma evresinden çıkmış endüstri ve başka alanlarda yaygın olarak kullanılma evresine varmıştır. Bugünün bilim kurgu yazıları ile ele alınan robotların birtakım özelliklerinin de yarının robotlarında kullanılacağı beklenmektedir. Gene aynı şekilde, robotların yeni kullanım alanları bulacağı, yaygınlıklarının artacağı, kullanımlarının kolaylaşacağı ve etkinliklerinin daha fazla olacağı düşünülmektedir.

Bu kitapta, robot teorisi yanında, daha çok endüstride kullanılan robotların mekanik yapıları, güç kaynakları, kontrol sistemi ve yapı elemanları ele alınmıştır. Endüstri robotları bugün, esnek otomatik üretim sistemlerinin ana elemanlarından biridir. Bu nedenle de, robotla donatılmış ileri üretim sistemleri projelerinde dikkate alınması gereken unsurlar ile güvenlik sistemleri ve güvenlik elemanlarına vurgu yapılmıştır.

Robotların gelişiminin önünü açan, veya bunları kolaylaştıran, gelişmeler bilgisayar tekniği, güç elektroniği, yazılım, algılayıcı tekniği, güç sistemleri vb konularda hızlı gelişmeler yaşanmaktadır. Ayrıca, bu alanlardaki ürünlerinin fiyatlarının da görece olarak düşmesi ve çalışma güvenilirliklerinin artması önemli aşamalar olarak algılanmaktadır. Robotların emekleme devresi ile kısa bir zaman öncesine kadar bilgisayarların kapasitelerinin düşüklüğünün doğurduğu güçlükler dikkate alındığında, bu tür gelişmeler ve ürünlerin robotların daha da mükemmelleşmesine önemli katkılar yapacağı açıktır.

İÇİNDEKİLER

Bölüm 1.  ROBOTLAR VE ROBOTİK
1.1 ROBOT SÖZCÜĞÜNÜN ORTAYA ÇIKIŞI
1.1.1 Robotik
1.1.2 Kronolojik Gelişmeler
1.2 ROBOTLARIN GÜNÜMÜZDE KULLANIMI
1.2.1 Yeni Robotlar ve Yeni Kullanım Alanları
1.3 ÖZET
1.4 SORULAR

Bölüm 2. ROBOT KİNEMATİĞİ
2.1 KOORDİNAT ÇERÇEVELERİ VE HAREKETLERİ
2.1.1 Vektörlerin Değişik Koordinat Çerçevelerinde Gösterilmesi
2.1.2 Öteleme Dönüşmesi
2.1.3 Dönme Dönüşmesi
2.1.4 Öteleme ve Dönme Hareketlerinin Birleştirilmesi
2.1.5 Koordinat Çerçeveleri Dönüşmeleri
2.2 ROBOT KİNEMATİĞİ VE DEĞİŞKENLERİN BULUNMASI
2.2.1 Silindirik Bir Robotta Dönüşmeler
2.2.2 Üç Döner Eklemli Bir Robotta Dönüşmeler
2.2.3 Kartezyen Bir Robotta Dönüşmeler
2.2.4 Küresel Bir Robotta Dönüşmeler
2.3 ROBOTLARDA EL KİNEMATİĞİ VE DEĞİŞKENLERİNİN BULUNMASI
2.3.1 Robot Elinin Konumu
2.3.2 Euler Açıları İle Elin Konum Alışı
2.3.3 Yalpa, Meyil, Sapma Açıları ile Elin Konum Alışı
2.3.4 Kuaterniyonlar
2.3.5 Cincinnati Milacron Robotunda Homojen Dönüşmeler
2.3.6 PUMA 550 Robotunda Dönüşmeler
2.4 TERS KİNEMATİK DÖNÜŞMELER
2.4.1 Robot Değişkenlerinin Bulunması
2.4.1.1 PUMA-560 Robotunda Değişkenlerinin Bulunması
2.5 KİNEMATİK HESAPLAMASINDA KARŞILAŞILAN SORUNLAR
2.5.1 Bozulma
2.5.2 Tekillik
2.6 ROBOT UYGULAMALARINDA KOORDİNAT ÇERÇEVELERİ
2.7 DİFERANSİYEL HAREKETLER
2.7.1 Diferansiyel Öteleme ve Dönme
2.8 JAKOBİYEN
2.8.1 Ters Kinematik Çözümün Türevi
2.9 ÖZET
2.10 SORULAR

Bölüm 3. ROBOT GÜÇ SİSTEMLERİ VE YARDIMCI ELEMANLARI
3.1 ELEKTRİKLİ GÜÇ SİSTEMLERİ
3.1.1 Senkron Motorlar
3.1.2 Uygulamada Dikkate Alınacak Hususlar
3.1.2.1 Motor ve Aksamı Montajında Dikkate Alınacak Hususlar
3.1.2.1.1 Somun Sıkıştırma Momenti ve Motor Montaj Yüzeyi Basıncı
3.1.2.1.2 Motor Yataklarına Aktarılan Kuvvetlerin Dikkate Alınması
3.1.2.1.3 Pinyonun Montajı
3.1.2.1.4 Yatak Gresinin Akması
3.1.2.1.5 Motorların Yarattığı Isı Enerjisi
3.1.2.1.6 Frenler
3.2 HAREKET AKTARMA ELEMANLARI
3.2.1 Vites Kutuları
3.2.1.1 Geleneksel Vites Kutuları
3.2.1.2 'Harmonic Drive'
3.2.2 Bilyeli Miller
3.3 ALGILAYICILAR
3.3.1 Potansiyometreler
3.3.2 Resolverler
3.3.2.1 Resolver Montajında Dikkate Alınacak Hususlar
3.3.3 Elgonlar
3.3.4 İnduktosyn
3.3.5 Kod Çemberleri ve Kod Cetvelleri
3.3.5.1 Adımsal Kod Çemberleri
3.3.5.2 Mutlak Kod Çemberleri
3.3.5.3 Kod Cetvelleri
3.3.6 Alarm Vericiler
3.3.7 Hız Vericiler
3.3.7.1 Doğrusal Endüktif Hız Vericisi
3.3.7.2 Takometre Jeneratörleri
3.4 DÖNME SAYILARININ SAYISAL ÖLÇÜLMESİ İÇİN VERİCİLER
3.4.1 Optik Pals Vericileri
3.4.1.1 Yansıtma Detektörü
3.4.1.2 Okuma Çatalı
3.4.1.3 Adım Vericisi
3.4.1.4 Endüktif Pals Vericisi
3.4.1.5 Hall Etkisi Vericisi
3.5 ÖZET
3.6 SORULAR

Bölüm 4. ROBOT DİNAMİĞİ
4.1 ROBOTUN DİNAMİK MODELİNİN ELDE EDİLMESİ
4.1.1 Genelleştirilmiş Koordinatlar
4.1.2 Bağlar
4.1.3 Bağlar ve Serbestlik Derecesi
4.1.3.1 Aile Numarası ve Serbestlik Derecesi
4.1.4 Lagrange Denklemleri
4.1.5 Genelleştirilmiş Kuvvetler
4.1.5.1 Uygulamaya Örnek
4.1.6 Kane Denklemleri
4.2 ÖZET
4.3 SORULAR

Bölüm 5. EKLEM KONTROLÜ
5.1 EKLEM KONTROLÜ
5.1.1 Motor Dinamiği
5.1.1.1 Motorun Geçiş Fonksiyonu
5.1.1.2 Bir Yüke Vites Kutusu ile Bağlı Motorun İncelenmesi
5.1.2 Çıkış Değerinin Düzeltilmesi
5.1.2.1 PID Regülatörü
5.1.2.2 PD Filtresi
5.1.3 Regülatörler Kullanıldığında Çıkış Değerleri
5.1.3.1 PD Filtreli Uygulamaya Örnek
5.2 ÖZET
5.3 SORULAR

Bölüm 6. KONTROL BİRİMİ VE YÖRÜNGE POLİNOMLARI
6.1 KONTROL BİRİMİNİN FİZİKSEL YAPISI
6.1.1 Bilgisayar Sistemi ve Bağlı Birimler
6.1.1.1 S4Cplus Kontrol Birimi ve Çevre Elemanları
6.2 ROBOT HAREKETİNİN KONTROLÜ
6.3 YÖRÜNGE POLİNOMLARI
6.3.1 Çevrim Dışı Yörünge Kontrolü
6.3.2 Çevrim İçi Yörünge Kontrolü
6.3.3 Üçüncü Dereceden Denklemlerle Yörünge Kontrolü
6.3.4 Dördüncü Dereceden Denklemlerle Yörünge Kontrolü
6.4 ÖZET
6.5 SORULAR

Bölüm 7. ROBOT TAKIM VE İŞ ALETLERİ
7.1 TUTUCULAR
7.1.1 Mekanik Tutucular
7.1.1.1 Tutma Kuvvetleri
7.1.1.2 Kremayer ve Kam Tipli Tutucular
7.1.1.3 Vida Tipli Tutucular
7.1.1.4 Eklemli Esnek Tutucular
7.1.2 Vantuzlu Tutucular
7.1.2.1 Vantuzların Çalışma İlkesi
7.1.2.1.1 Emmenin Elde Edilmesi
7.1.2.1.2 Gerekli Emme Basıncı
7.1.3 Mıknatıslı Tutucular
7.2 TAKIM DEĞİŞTİRİCİLER
7.2.1 Takım Tezgâhları Takımlarını Değiştiren Takımlar
7.2.2 İş Parçası Yükleyen veya Boşaltan Takımlar
7.3 İŞ TAKIMLARI
7.3.1 İş Parçası İşleyen İş Takımları
7.3.2 Montaj İş Takımları
7.3.3 Kaynak İş Takımları
7.3.4 Algılayıcılı Takımlar
7.4 ROBOT EL DEĞİŞTİRİCİLERİ
7.5 ÖZET
7.6 SORULAR

Bölüm 8. ROBOTLU SİSTEM PROJELERİ
8.1 AMAÇLAR VE ŞARTNAMELER
8.1.1 Robotlu Sistem Projelerinin Ayırıcı Bazı Özellikleri
8.2 ÖN ÇALIŞMA
8.2.1 Taslak Çözüm
8.2.2 Teknik ve Ekonomik Yaklaşımlar
8.3 SİSTEMİNİN ÇALIŞTIRILMASI
8.4 EKONOMİK YAKLAŞIMLAR
8.5 ROBOT SİSTEMLERİNİN ALT ELEMANLARI
8.5.1 Besleyiciler
8.5.2 Kontrol ve Gözetleme Örgüsü
8.6 DONATIM VE TEDARİKÇİ SEÇİMİ
8.7 ÖZET
8.8 SORULAR

Bölüm 9. ROBOT SİSTEMLERİNDE GÜVENLİK
9.1 TEHLİKELER
9.2 KAZA TİPLERİ VE NEDENLERİ
9.2.1 Sistem Çalışma Alanındaki Tehlikeler
9.3 ÇALIŞMA ALANINDAN VE ROBOTTAN GÜVENLİK BEKLENTİLERİ
9.3.1 Güvenlik Sistemi Yapı Elemanları
9.3.1.1 Sınır Koyucu Kesiciler
9.3.1.2 Işık Algılayıcılı Güvenlik Elemanları
9.3.1.2.1 Işıklı Güvenlik Sistemlerinin Devre Dışı Bırakılması
9.3.1.2.2 Işık Perdesi Kullanan Makinalarda Güvenlik Mesafesi
9.3.1.2.3 Basınca Duyarlı Güvenlik Halıları
9.3.1.3 Çit ve Güvenlik Ayırıcıları
9.4 GÜVENLİK SİSTEMİNİN BAĞLANMASI
9.5 ÖZET
9.6 SORULAR

Bölüm 10. PROGRAMLAMA
10.1 ÇEVRİMİÇİ PROGRAMLAMA
10.2 ÇEVRİMDIŞI PROGRAMLAMA
10.3 ROBOT DİLİNİN SOYUTLAMA DERECESİ
10.3.1 Robota Yönelik Diller
10.3.2 Nesneye Yönelik Diller
10.3.3 Sürece Yönelik Diller
10.4 ÖZET
10.5 SORULAR