KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Konya Journal of Engineering Sciences / 2021 / Cilt: 9 Sayı: 1

DÖRT AYAKLI ROBOTLARIN MODELLENMESİ, KONTROLÜ VE ENGEBELİ YÜZEYLERDE YÜRÜYÜŞÜ ÜZERİNE BİR LİTERATÜR ARAŞTIRMASI

A Literature Review on Modeling, Control and Walking on Rough Surfaces of Quadruped Robots

Muhammed Arif ŞEN
Mete KALYONCU
Sayfa
250–279
Yayın Tarihi
2021-03-02
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuç kısmında ise, dört ayaklı robotik alanında devam eden çalışmalara ve yakın gelecekte gerçekleşmesi muhtemel gelişmelere değinilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Robotik alanındaki gelişmelerin günümüzdeki en belirgin örneklerinden birisi olan dört ayaklı robotlar; doğadaki hayvanlardan esinlenerek geliştirilen ve üstün hareket kabiliyetleri sayesinde tekerlekli sistemlerin sınırlı kaldığı dinamik hareketleri ustalıkla gerçekleştirebilen, eklemli bacak yapısına sahip, yürüyen mobil sistemlerdir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada, literatürde öne çıkan mevcut dört ayaklı robotlar ve bu robotların modellemesi, eyleyici türleri, düz ve engebeli zeminlerde yürüyüşü ve kontrolü üzerine yapılan araştırmalar sunulmuştur.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç kısmında ise, dört ayaklı robotik alanında devam eden çalışmalara ve yakın gelecekte gerçekleşmesi muhtemel gelişmelere değinilmiştir.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Bacaklı Robotik · Dört Ayaklı Robotlar · Yürüyüş Kontrolü

Özet

Robotik alanındaki gelişmelerin günümüzdeki en belirgin örneklerinden birisi olan dört ayaklı robotlar; doğadaki hayvanlardan esinlenerek geliştirilen ve üstün hareket kabiliyetleri sayesinde tekerlekli sistemlerin sınırlı kaldığı dinamik hareketleri ustalıkla gerçekleştirebilen, eklemli bacak yapısına sahip, yürüyen mobil sistemlerdir. Bu çalışmada, literatürde öne çıkan mevcut dört ayaklı robotlar ve bu robotların modellemesi, eyleyici türleri, düz ve engebeli zeminlerde yürüyüşü ve kontrolü üzerine yapılan araştırmalar sunulmuştur. Karmaşık bir sistem olması nedeniyle belirli konuların incelendiği sınırlı derlemelerin aksine, bu çalışmada geniş bir literatür derlenmiştir. Girişte, dört ayaklı robotların üstün özelliklerine ve bu alandaki araştırmaların temel motivasyon kaynaklarına değinilmiştir. Öncelikle, son yılarda geliştirilen dört ayaklı robotlar ve teknik özellikleri kronolojik sırayla belirtilmiştir. Devamında, bacaklı sistemler için önerilen modelleme ve kontrol yöntemlerine ve yaygın kullanılan eyleyicilere ait örnekler sunulmuştur. Sonrasında, dört ayaklı robotların diğer mobil robotlara kıyasla önemli bir avantajı olan, engebeli yüzeylerde yürüyüş ve denge-hareket kontrolü ile ilgili temel yaklaşımların yanı sıra güncel teorik ve uygulamalı çalışmalar sunulmuştur. Sonuç kısmında ise, dört ayaklı robotik alanında devam eden çalışmalara ve yakın gelecekte gerçekleşmesi muhtemel gelişmelere değinilmiştir.

Abstract

Quadruped robots, one of the most considerable samples of the developments in robotics nowadays; are mobile systems that are inspired by animals in nature and can perform dynamic movements in which wheeled systems are limited thanks to their superior abilities, and have a jointed leg structure. In this study, the existing prominent quadruped robots in the literature and the modeling of these robots, types of actuators, gait, and control on flat and rough surfaces are presented. Due to its complex structure, a wide literature is reviewed in this study, unlike the limited reviews in which investigate specific subjects. In the introduction, the advantage of quadruped robots and the main motivation sources of researches in this field are mentioned. First of all, quadruped robots developed in recent years, and their technical features are specified in chronological order. Next, proposed modeling and control methods for legged systems and examples of commonly used actuators are presented. Afterward, as well as basic approaches, theoretical and experimentally studies are presented, to walking on rough surfaces and balance-motion control, which is an important advantage compared to other mobile robots. In the conclusion section, the continuing studies and probable forthcoming improvements in the field of quadruped robotics are mentioned.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ŞEN, M. A., KALYONCU, M. (2021). DÖRT AYAKLI ROBOTLARIN MODELLENMESİ, KONTROLÜ VE ENGEBELİ YÜZEYLERDE YÜRÜYÜŞÜ ÜZERİNE BİR LİTERATÜR ARAŞTIRMASI. Konya Journal of Engineering Sciences, Cilt: 9 Sayı: 1, 250–279. https://ajindex.com/articles/909112

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. Aceituno-Cabezas, B., Dai, H., Mastalli, C., Focchi, M., Radulescu, A., Caldwell, D. G., Cappelletto, J., Grieco, J. C., Fernández-López, G. ve Semini, C., 2018, "Simultaneous contact, gait, and motion planning for robust multilegged locomotion via mixed-integer convex optimization", IEEE Robotics and Automation Letters Vol. 3, No. 3, pp. 2531-2538.
  2. Adak, Ö. K., 2013, "Quadruped locomotion reference synthesis wıth central pattern generators tuned by evolutionary algorithms", Ms. Thesis, Sabanci University. Albu-Schaffer, A. ve Hirzinger, G.,"Cartesian impedance control techniques for torque controlled light- weight robots", IEEE International Conference on Robotics and Automation, Washington, DC, USA, 657-663, 2002.
  3. Alexander, R., 1990, "Three uses for springs in legged locomotion", J International Journal of Robotics Research, Vol. 9, No. 2, pp. 53-61.
  4. Bakırcıoğlu, V., Şen, M. A. ve Kalyoncu, M.,"Dört Ayaklı Robotun bir Bacağı için PID Kontrolcü Tasarımı ve Arı Algoritması Kullanarak Optimizasyonu", Uluslararası katılımlı 17. Makina Teorisi Sempozyumu (UMTS 2015),
  5. İzmir, Türkiye, 661-665, 2015.
  6. Bakırcıoğlu, V., Sen, M. A. ve Kalyoncu, M.,"Optimization of PID controller based on the bees algorithm for one leg of a quadruped robot", MATEC Web of Conferences, Barcelona, Spain, 1-4, 2016a.
  7. Bakırcıoğlu, V., Sen, M. A. ve Kalyoncu, M.,"Adaptive neural-network based fuzzy logic (ANFIS) based trajectory controller design for one leg of a quadruped robot", 5th International Conference on Mechatronics and Control Engineering, Venice, Italy, 82-85, 2016b.
  8. Bakırcıoğlu, V., Şen, M. A. ve Kalyoncu, M.,"Yörünge Takibi İçin Kendinden Kazanç Ayarlamalı Bir PID Kontrolcü Tasarımı ve Uygulaması", Ulusal 19. Makina Teorisi Sempozyumu (UMTS 2019),
  9. İskenderun, Türkiye, 38-45, 2019.
  10. Bakırcıoğlu, V., 2020, "Dört ayaklı hidrolik tahrikli bir robotun modellenmesi ve uygulaması", Doktora Tezi, Konya Teknik Üniversitesi,
  11. Lisansüsütü Eğitim Enstitüsü, Konya. Bakırcıoğlu, V. ve Kalyoncu, M., 2020, "Bacaklı robotların yürüme stratejileri üzerine bir literatür taraması", J Politeknik Dergisi, Vol. 23, No. 4, pp. 961-986.
  12. Barasuol, V., Buchli, J., Semini, C., Frigerio, M., De Pieri, E. R. ve Caldwell, D. G.,"A reactive controller framework for quadrupedal locomotion on challenging terrain", IEEE International Conference on Robotics and Automation, Karlsruhe,Germany, 2554-2561, 2013.
  13. Barasuol, V., Villarreal-Magaña, O. A., Sangiah, D., Frigerio, M., Baker, M., Morgan, R., Medrano-Cerda, G