Merkezi örüntü üreteçlerin optimizasyonu

Abstract

Günümüzde insanlar gibi dinamik ve sağlam hareket edebilen insan robotunu bulmak en zor görevlerden biridir. İki ayaklı hareketi araştıran birçok araştırma olmasına rağmen, günümüzde insan yetenekleri olan robot bulunmamaktadır. Bu tezde robotlarda iki ayaklı hareket için Merkezi Örüntü Üreteçlerin (CPG) optimizasyonu ile ilgili olarak, üç matematiksel yapı tartışılmıştır. Ayrıca, bu tezde iki serbestlik dereceli bir bacakta ritmik hareket elde etmek için CPG'lerin, bağlantısız, tek yönlü veya çift yönlü bağlantılı gibi farklı şekillerde eşleşmeleri incelenmiştir. CPG'lerin üç matematiksel yapısı için de kararlılık analizi yapılmıştır. Bu tezde ele alınan farklı yapılardaki farklı eşleştirmeler arasından üçüncü yapıda çift yönlü eşleştirme en iyi sonucu vermiştir. Yapılardaki parametreler kararlılık bölgesinden seçildiği zaman, herhangi bir duyusal geribildirim olmaksızın önemli sonuçların elde edildiği gözlemlenmiştir.

Up to this day, it is one of the most difficult tasks to find the humanoid robot that is able to move as dynamic and robust as humans do. Although there are many researches that have investigated bipedal locomotion, at current date, there is no robots with human's capabilities. In this study, with regard to the optimization of the CPGs for bipedal locomotion in robots, three mathematical structures are discussed. This thesis also investigates how different couplings of the CPGs such as uncoupled, unidirectional, bidirectional, are used to produce rhythmic patterns for one leg with two degrees of freedom. In each case of three types of the CPGs, stability analyzes is done. Bidirectional two CPGs of the third type give us the best performance comparing with all other cases studied here. When the parameters are taken from the stability region, it is seen that significant results are achieved without any sensory feedback.