İnsan-robot etkileşiminin biyomimetik yaklaşımla sağlanması

Autor: Gelen, Gökhan, Özcan, Sinan
Přispěvatelé: Gelen, Gökhan
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, Vol 25, Iss 2, Pp 188-198 (2019)
Volume: 25, Issue: 2 188-198
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
ISSN: 2147-5881
1300-7009
Popis: Buçalışmada, insan kol ve el hareketlerinin taklit edilmesiyle insan-robotetkileşimini sağlayan biyomimetik bir yaklaşım sunulmuştur. İnsan kolhareketleriyle robotun aynı doğrultuda hareket etmesi sağlanmış ve elhareketleri ile de robot tutucusunun kontrolü sağlanmıştır. Robot hareketiiçin; ilk olarak insan elinin, bel hizasında orijin noktası olarak belirlenennoktaya olan konumunu verecek kinematik model oluşturulmuştur. Modellemede,insan kolu, ön kol, pazı ve omuz olmak üzere üç ayrı uzuv olarak incelenmiştir.Omuza, pazıya ve ön kola yerleştirilen algılayıcılar ile dönüş açısı bilgilerielde edilmiş ve uzuv uzunlukları ile birlikte matematiksel modeldekullanılmıştır. Bu hesaplamalarda rotasyon kinematiği ve hareket kinematiğimatrisleri kullanılmıştır. Tutucu kontrolü için ise bünyesinde EMG sensörleribulunduran MYO kol bandı kullanılmıştır. Bu kol bandı üzerindeki EMG sensörleriile kol kaslarından parmak hareketleri algılatılmıştır ve bu hareketlerdoğrultusunda pnömatik tutucu kontrol edilmiştir. Uygulamalarda 6-eksen robot kolukullanılmıştır. Hesaplanan konum verileri ve tutucu bilgisi ethernet üzerindenTCP/IP protokolü ile robot denetleyicisine aktarılmaktadır. Robotun hesaplanankonuma gitmesini ve tutucu kontrolünü sağlayan kod oluşturularak robotaaktarılmıştır. Yapılan testlerde,endüstriyel robotun insan kol ve el hareketleri ile başarılı biçimde kontroledildiği gözlemlenmiştir.
Inthis work, a biomimetic approach to provide human-robot interaction bymimicking the motion of human arm and fingers is presented. The movement of anindustrial robot is performed by human arm movement in same direction and thecontrol of gripper is also performed by hand movements. For the movement ofrobot, as a first step, a kinematic model is obtained to give the position ofthe human hand to the point determined as the origin point in the waist line.In the modelling, the human arm is considered as three limp that are forearm,biceps and shoulder. The rotational angles are obtained from sensors placed inthe shoulder, biceps, and forearm, are used in the mathematical model with limblengths. Rotation kinematics and kinematics matrices are used in thesecalculations. For the gripper control, a MYO armband with EMG sensors is used.With this EMG sensor on the armband, finger movements are detected from the armmuscles and the pneumatic gripper was controlled in the direction of thesemovements. A 6-axis robot arm is used in the applications. The calculatedposition data and the gripper information are transferred to the robotcontroller via the TCP/IP protocol over Ethernet. A code that provides reachingof robot to calculated position and control the gripper is created andtransferred to robot. In the tests, it has been observed that the industrialrobot has been successfully controlled by human arm and hand movements
Databáze: OpenAIRE