KAMERA YARDIMI İLE AYIRT EDİLEN VE TANIMLANAN CİSİMLERİN 3 EKSENLİ ROBOT MEKANİZMASI İLE TAŞINMASI Emre Horoz 1 , Hüseyin Fatih Öten 2 , Melih Kuncan 3 , H. Metin Ertunç 4 1,2,3,4 Mekatronik Mühendisliği Bölümü Kocaeli Üniversitesi, İzmit [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]Özetçe Bu çalışmada, 3 eksenli kartezyen robot mekanizmasının düşey eksenine monte edilmiş USB kamera vasıtasıyla siyah zemin üzerindeki cisimler bilgisayara aktarılmakta ve harf ise isim yazdırılması, geometrik şekil ise belirlenen konuma taşınması, kırmızı renkli ise diğer cisimlerden ayrılması işlemi yapılmaktadır. Cisimler bilgisayarda görüntü işleme metotlarıyla birbirinden ayrıldıktan sonra vakum tutucu ile tutulmaktadır. Cisimlerin belirlenen konumlara taşıma işlemi ise PLC ve servo sürücü kartlar kontrolüyle servo motorlar tarafından yapılmaktadır. 1. Giriş Görüntü işleme, gerçek yaşamdaki görüntülerin resim haline getirildikten sonra özelliklerinin ve niteliklerinin değiştirilmesi işlemidir [1]. Görüntü işlemeyi tam olarak açıklayabilmek için insandaki görme sisteminin temel mantığının bilinmesi oldukça önemlidir. İnsandaki görme sisteminin temel mantığı kısaca, gözün bir fotoğraf makinesi gibi düşünülmesi ve beynin görme bölümleri de karmaşık bir görüntü işleme sistemi olarak düşünülmesiyle açıklanabilir [2]. Görüntü işleme teknolojisi günümüzde endüstriyel birçok uygulamada vazgeçilmez olarak uygulanmaktadır. Bu teknoloji, otoyoldan geçen araç sayısını saymak, aracın plakasını okumak, farklı şekle sahip cisimleri ayırmak, farklı renklerdeki cisimleri algılamak veya bir tomografi görüntüsünün netleştirilmesi gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Robot birçok endüstriyel uygulamada kullanılan, iki veya daha fazla eksene sahip, programlanabilir bir makinadır. Görüntü işlemede olduğu gibi, robotlarda birçok uygulama için insan kolunun işlevinden esinlenerek tasarlanmıştır. İnsan kolundan esinlenerek tasarlanan, birçok eksene sahip robotlar olduğu gibi kinematik sistemi basit ve 3 eksenden oluşan kartezyen robot çeşitleri de bulunmaktadır. Kartezyen robotlar birbirine dik eksenlerden meydana gelmektedir ve çalışma uzayları robotun 3 eksenindeki boyutlarla sınırlıdır. Yani bir kartezyen robotun çalışma alanı, robotun boyutundan daha büyük olamaz. Bu bir dezavantaj gibi görülmektedir; fakat bu robotun daha iyi konumlandırma yapmasını sağlamaktadır. Üç doğrusal eksenden meydana gelen kartezyen robotlar, endüstriyel imalat amaçlı uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır [3]. Gantry sistemler yatay, dikey ve düşey hareketleri gerçekleştirmesinden dolayı kartezyen robot çeşitleri arasında gösterilmektedir. Gantry sistemler yatay ve dikey eksende belirlenen konuma gidilmesi ve taşıma işini yaparken, düşey eksende ise parçanın alınması, tutulması ve bırakılması işlemlerini yapmaktadır. Gantry robotlarda tutma işlemi pnömatik bir sistem olan vakum tutucu vasıtasıyla yapılabildiği gibi mekanik ve hidrolik mekanizmalar ve elektrik tahrikli sistemlerle de yapılabilmektedir. Gantry sistemler, birçok otomasyon uygulamasında kullanılmıştır [8],[9]. Programlanabilir Lojik Kontrolörler (PLC) otomasyon devrelerinde yardımcı röleler, zaman röleleri, sayıcılar gibi kumanda elemanlarının yerine kullanılan mikroişlemci temelli cihazlardır. Bu cihazlarda zamanlama, sayma, sıralama ve her türlü kombinasyonel ve ardışık lojik işlemler yazılımla gerçekleştirilir. Bu nedenle karmaşık otomasyon problemlerini hızlı ve güvenli bir şekilde çözmek mümkündür. Bu çalışmada, kamera tarafından alınan görüntü Matlab Guide ara yüz programına aktarılmıştır. Bilgisayar ortamında görüntü işleme metotlarıyla cisimler boyutlarına ve renklerine göre sınıflandırılmıştır. Yapılan sınıflandırmaya bağlı olarak robotun yapacağı hareketin komutları RS-232 haberleşme portu üzerinden PLC’lere aktarılmıştır. PLC’ler üzerinden kontrol edilen servo sürücü kartları, PLC’lerden aldığı komutlara bağlı olarak motorları harekete geçirmektedir. Motorların harekete geçmesiyle birlikte sistemdeki temel işlevler olan cismin konumuna gitme, cismi tutma-taşıma- bırakma işlemleri yapılmaktadır. 2. Deney düzeneği Şekil 1’de görülen deney düzeneği Kocaeli Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği Bölümü sensör laboratuvarında yer almakta olup bu çalışmadaki uygulamalar, söz konusu düzenek üzerinde gerçekleştirilmiştir. Şekil 1: Gantry robot sistemi Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, TOK2013, 26-28 Eylül 2013, Malatya 1236
5
Embed
KAMERA YARDIMI İLE AYIRT EDİLEN VE TANIMLANAN …laboratuar.kocaeli.edu.tr/sensorlab/diger/sensorlab12.11.2013_15.57.32diger.pdf · Görüntü alanındaki harf sayısını bulan
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
KAMERA YARDIMI İLE AYIRT EDİLEN VE TANIMLANAN CİSİMLERİN