In the study, it is aimed that a robot arm with 5+1 degrees of freedom can detect an object in a certain position and in a certain shape and provide control accordingly. It is aimed to use the studied theoretical and algorithmic structure in real and simulation applications. Real-time and smart applications have been realized in the application of the robot arm. During the design phase, the necessary calculations were made for the control of the robot arm by using 6 stepper motors. The ability of the robot to determine the object to which it will go, has been realized by using image processing and artificial intelligence methods. First, the robot arm was designed with the help of design programs. The designed robot arm was manufactured using Biopolymer Polylactic Acid (PLA) material with the additive manufacturing method. A suitable motor and programming card (PLC) has been applied to the designed robot arm. Six axes are programmed with the software prepared in PLC. D-H table was calculated according to the limb lengths and axis movements of the robot arm. Forward and inverse kinematics calculations were made by obtaining transformation matrices for each axis. In the study, image processing and U2-Net artificial intelligence technique were used to detect objects and calculate centers of gravity. Background deletion was performed on the obtained RGB images using the U2-Net artificial intelligence model, and the color spaces were converted to HSV color space to detect objects by color. A total of 20 experiments were carried out using image processing and artificial intelligence techniques of a robot arm that can move on an axis with 5+1 degrees of freedom, the parts of which were produced and the software of which was produced, and it was determined that the margins of error varied between 0 mm and 22 mm, and the average margin of error was It was determined as 10.5 mm.
Robot arm Robotics Additive Manufacturing Image processing Artificial Intelligence.
Çalışmada, 5+1 serbestlik derecesine sahip bir robot kolunun belirli bir konumdaki ve belirli biçimdeki bir objeyi tespit edip buna göre kontrol sağlaması amaçlanmıştır. Çalışılan teorik ve algoritmik yapının gerçek ve simülasyon uygulamalarında kullanılması hedeflenmiştir. Robot kolun uygulamasında gerçek zamanlı ve akıllı uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Tasarım aşamasında 6 adet adım motor kullanılarak robot kolun kontrolü için gerekli hesaplamalar yapılmıştır. Robota gideceği konumu alacağı objeyi belirleme yeteneği görüntü işleme ve yapay zekâ yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İlk olarak tasarım programları yardımıyla robot kol tasarlanmıştır. Tasarlanan robot kol eklemeli imalat yöntemiyle Biopolimer Polilaktik Asit (PLA) malzemesi kullanılarak imal edilmiştir. Tasarlanan robot kola uygun motor ve programlama kartı (PLC) uygulanmıştır. PLC hazırlanan yazılım ile altı eksen de programlanmıştır. Robot kolun uzuv uzunlukları ve eksen hareketlerine göre D-H tablosu hesaplanmıştır. Her bir eksen için dönüşüm matrisleri elde edilerek ileri ve ters kinematik hesaplamaları yapılmıştır. Çalışmada nesnelerin tespiti ve ağırlık merkezleri hesaplamak için görüntü işleme ve U2-Net yapay zekâ tekniği kullanılmıştır. Elde edilen RGB görüntüler üzerinde U2-Net yapay zekâ modeli kullanılarak arka plan silme işlemi gerçekleştirilmiş ve nesnelerin renge göre tespit edebilmek için renk uzayları HSV renk uzayına dönüştürülmüştür. Gerçekleştirilen çalışma ile parçaları üretilen ve yazılımı gerçekleştirilen robot kol 5+1 serbestlik dereceli eksende hareket edebilen bir robot kolun görüntü işleme ve yapay zekâ tekniği kullanılarak toplam 20 adet deney yapılarak hata payları 0 mm ile 22 mm arasında değişen değerler aldığı belirlenmiş ve ortalama hata payı 10,5 mm olarak belirlenmiştir.
Robot Kol. Robotik Eklemeli İmalat Görüntü İşleme Yapay Zeka
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Otomasyon Mühendisliği, Makine Mühendisliği |
Bölüm | Araştırma Makaleleri |
Yazarlar | |
Erken Görünüm Tarihi | 23 Haziran 2023 |
Yayımlanma Tarihi | 26 Haziran 2023 |
Gönderilme Tarihi | 25 Şubat 2023 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2023 Cilt: 4 Sayı: 1 |