Robotlar 2

 

1.2. Robotların Kontrol Özelliklerine Göre Sınıflandırılması

Robotlar; işgören mekanizmalarının uzayda bir noktadan başka bir noktaya hareketlendirilmesini sağlamak üzere düzenlenmişlerdir. Bu özellik; robotu kontrol eden yazılımın ve kontrol sisteminin karmaşıklığına, sensör sistemleri ile eylemlendiricilerin hatta mekaniğin hassaslığına, dolayısıyla her birisinin maliyetine etki eder.  İşgören parçanın hareketlendirilmesi tekniğine göre kontrol ikiye ayrılır.

Noktasal kontrol

İşgören parçanın bir P1 noktasından harekete başlayarak P2 noktasına ulaşmasını amaçlayan, ancak bu iki nokta arasında gidilen yolun önemli olmadığı kontrol yöntemidir.  Özellikle paketleme ve gibi başlangıç ve bitiş noktalarının sağlanmasının yeterli olduğu uygulamalarda önemlidir. Ara noktaların özel bir önemi yoktur. Yol boyunca yapılan harekette duyarlık aranmaz.

Sürekli Yörünge Kontrolü

Bir noktadan diğerine giderken izlenecek yolun kendisi görevin bir parçası ise bu yöntem kullanılır. Örneğin; iki parçayı bir kenar boyunca kaynatarak birleştirmek üzere tasarlanmış bir kaynak robotunda kenarın doğrulukla izlenmesi son derece önem taşır. Bu durumda sadece başlangıç ve bitiş noktaları değil, aradaki noktaların da hesaplanarak tek tek ulaşılması, böylece belli bir rotanın duyarlılıkla izlenmesi gerekir.

Bunun sağlamak için izlenecek rota anlamlı küçüklükte doğru parçalarına ayrılarak ara noktalar elde edilir. Daha sonra bu ara noktaların her birisini hedef olarak tanımlamak suretiyle hareket sağlanır.    

1.3. Robotların Güç Kaynaklarına Göre Sınıflandırılması

Eklemlerde bir hareket olabilmesi için tahrik edilmesi, yani dışarıdan etki ile hareketin sağlanması gerekir. Hareket sağlayan makinelerin teknolojilerine göre aşağıdaki sistemler kullanılır.

Elektrik Motoru

Çoğunlukla dönel hareket sağlayan elektrik motorları robotikte sıklıkla kullanılmaktadır. Elektrik motorlarının enerjileri sağlamak ve kumanda devreleri oluşturmak diğer sistemlere göre daha kolaydır. Ancak yüksek tork düşük devirde çalışacak elektrik motorları üretmek pahalıdır. Bu nedenle standart motorlar millerine bağlanmış redüktör (dişli kutusu) yardımıyla bu hale getirilir. Redüktörde kullanılacak dişlilerin boşluksuz olması hareketin hassaslığını sağlar. Ancak redüktör; eklemleri büyük ve ağır hale getirir.

Robotikte çoğunlukla DC ve Step motorlar kullanılır.  DC motorlar çoğunlukla bir enkoder eşliğinde kullanılır ve bu ikili servomotor adını alır. Step motorlarda ayrıca enkoder kullanılmaz.

Hidrolik Sistemler

Hidrolik sistemler; hidrolik deposu, akışı sağlayacak pompa, kumanda valfleri ve hareketi sağlayacak piston-silindir takımlarından oluşur. Robotun kontrol sistemi valflere kumanda eder.

Bu sistemler nispeten yavaştır. Ağır yükler kaldırabilirler. Çoğunlukla ötelemeli eklemler için uygundur. Hidrolik sıvılar sıkıştırılamadığından hassas pozisyonlama sağlayabilirler.

Hidrolik sıvı kıymetli ve kirletici olduğundan kapalı sistemle çalışılır ve çevreye bırakılmaz.

Pnomatik Sistemler

Komprösör tarafından sıkıştırılmış hava, kumanda valfleri ve hareketi sağlayacak piston-silindir takımından oluşur. Burada da kontrol sistemi kumanda valflerine kumanda eder.

Hızlı olmalarına karşın; havanın hacmi değişik yükler altında değişebileceğinden, özellikle ara noktalarda pozisyon hassaslığı sağlamak zordur. Bu nedenle daha ziyade paketleme, hatalı parçaların ayrılması gibi noktasal kontrol sistemlerinde kullanılır. Kullanılan hava çevreye bırakılabileceğinden nispeten ucuzdur.

1.4. Robotların Kesinlik Derecelerine Göre Sınıflandırılması

Robotun işgören mekanizmasının amaçlanan bir konuma gönderilmesi işlemi sonunda ortaya çıkabilecek hataları tanımlar. Kesinlik; mekanizmanın, sensörlerin, kontrol sisteminin, eylemlendiricilerin ve nihayet sistem kütlesinin eylemsizliğine bağlıdır. Bununla ilgili ölçütler aşağıda yer almıştır.

Çözünürlük (Resolution)

Pozisyon noktasal bir büyüklüktür. Oysa yukarıda bahsedilen faktörlerden ötürü bu sağlanamaz. Onun yerine birbirine komşu birçok noktadan oluşan bir alan (ya da hacim) sağlanabilir. Bu hacmin herhangi bir yerinde olması halinde işgören mekanizma hedefine ulaşmış sayılır. Konum ölçen sensörlerin hassaslığı arttıkça bu hacim küçülür yani çözünürlük artar.

Doğruluk (Accuracy)

Robotun her pozisyonu robota verilen bir kumandanın karşılığı olarak ortaya çıkar. Verilen kumandanın robot tarafından ne derece doğru anlaşıldığı ve uygulanabildiğinin ölçütüne doğruluk adı verilir.

Tekrarlanabilirlik (Repeatability)

Robotun bir görev için başlangıçtan en son komuta kadar izlediği yola parkur adı verilir. Robotun aynı parkuru tekrar tekrar tamamlanması sırasında izlediği yollar arasında farklılık ortaya çıkar. Birikmiş hatalar ve sistemin konum hassasiyeti sorunları bu farklılığı büyütür. Tekrarlanabilirlik; bu farkın ölçüsüdür.