Modüler yeniden yapılandırılabilir robot modülü OMNIMO'nun tasarımı ve üretimi

OMNIMO dört adet dönme ve bir adet öteleme aktif serbestlik derecesine sahip yeniden yapılandırılabilir robot modülüdür. Robot, modüler yeniden yapılandırılabilir robotlarda ihtiyaç duyulan yüksek tek modül hareket kabiliyeti ve yüksek çoklu modül üretkenliği sağlamak amacıyla tasarlanmış ve üretilmiştir. Bu maksatla her bir robot modülü, kontrolcüler, eyleyiciler, algılayıcılar, kablosuz iletişim ünitesi, batarya, hareket mekanizmaları ve tamamlayıcı mekanik ve elektronik bileşenler ile donatılmıştır. Robotun serbestlik dereceleri sabit, serbest ve hareketli olarak kullanılabilirler. Robot modülü, melez ve homojen mimaride, üç boyutlu çalışma uzayında tamamen otonom olarak hareket edebilecek şekilde tasarlanmıştır. OMNIMO'nun gelişmiş mekanik tasarımı sayesinde robot modülü kendini beş farklı robot tipine dönüştürebilir. Ayrıca, robot kendi konfigürasyonunu iki farklı görev arasında dinamik olarak değiştirebilir. Bunun yanında birden fazla özdeş robot modülü bir arada kullanılarak farklı robot tipleri ve konfigürasyonları oluşturulabilir. Bu makalede, özgün robot modülü OMNIMO'nun tasarım detayları, donanım entegrasyonu ve üretim ayrıntıları verilmiştir, ayrıca tekli ve çoklu robot konfigürasyonları sunulmuştur

Design and construction of a modular reconfigurable robot module OMNIMO

OMNIMO is a modular reconfigurable robot module which has four revolute and one prismatic active degrees of freedom. The purpose of designing and producing of robot is providing high single robot mobility and high multi module productivity requirements in modular reconfigurable robots. In this purpose each robot module is equipped with controllers, actuators, sensing elements, a wireless communication unit, battery and complementary mechanical and electronic components. Degrees of freedom of robot can be used as fixed, free and actuated. The robot module is designed in hybrid and homogeneous architecture to move completely autonomous in three dimensional works pace. Due to sophisticated mechanical design of OMNIMO, it can realize five different robot types with single robot module. Also, it can change its own configuration dynamically between two different tasks. Moreover, by using multi robot modules together so many different robot configurations can be realized. This paper presents details of the design, hardware implementation and production details of the original robot module OMNIMO and single module and multi module robot configurations

___

  • Yim M., Shen W. M., Salemi B., Rus D., Moll M., Lipson H., Chirikjian G. S., Modular self-reconfigurable robot systems [grand challenges ofrobotics],Robotics & Automation Magazine, IEEE,14 (1), 43-52, 2007
  • Stoy K., Brandt D., Christensen D. J., Self- Reconfigurable Robots, an Introduction, the MIT Press, USA, 2010.
  • Fukuda T., Nakagawa S., Kawauchi Y., Buss M., Structure decision method for self organising robots based on cell structures-CEBOT, IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, 695-700, 14-19 Mayıs 1989.
  • Fukuda T., Nakagawa S., Dynamically reconfigurable robotic system IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, 1581-1586, 24-29 Nisan 1988.
  • 5. YIM M., Locomotion robot, Tezi, reconfigurable University, Stanford-USA, 1994. Doktora Stanford
  • Chirikjian Gregory S., Kinematics of a metamorphic robotic system, IEEE Conf. on Robotics and Automation, California-USA, 449-455, 8-13 Mayıs 1994.
  • Castano A., Shen W. M., Will P., CONRO: Towards deployable robots with inter-robots metamorphic capabilities, Autonomous Robots, 8 (3), 309-324, 2000.
  • Yim M., Duff D. G., Roufas K. D., PolyBot: a modular reconfigurable robot, IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, San Francisco-USA, 514-520, 24-28 April 2000.
  • Yoshida E., Murata S., Kurokawa H., Tomita K., ve Kokaji S., A distributed reconfiguration method for 3D homogeneous structure, 1998 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 2, Victoria, B.C.-Canada, 852-859, 13-17 Ekim 1998.
  • Kotay K., Rus D., Vona M., McGray C., The self- reconfiguring robotic molecule: Design and control algorithms, Workshop on Algorithmic Foundations of Robotics, Massachusetts-USA, 376-386, 1998.
  • Suh J. W., Homans S. B., Yim M., Telecubes: Mechanical design of a module for self-reconfigurable robotics, IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Washington-USA, 4095-4101, 11-15 May 2002.
  • Murata S., Yoshida E., Tomita K., Kurokawa H., Kamimura A., Kokaji S., Hardware design of modular robotic Conference on Intelligent Robots and Systems, Vol. 3, Takamatsu-Japan, 2210-2217, 31 Ekim - 5 Kasım 2000. IEEE/RSJ International
  • Rus D., Vona M., Crystalline robots: Self- reconfiguration with compressible unit modules, Autonomous Robots, 10 (1), 107-124, 2001.
  • Ünsal C., Kiliççöte H., Khosla P. K., A modular self- reconfigurable bipartite robotic system: Implementation and motion planning, Autonomous Robots, 10 (1), 23- 40, 2001.
  • Kamimura A., Kurokawa H., Yoshida E., Tomita K., Kokaji S., Murata S., Distributed adaptive locomotion by a modular robotic system M-TRAN II, 1998 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Victoria B.C., - Canada 2370- 2377, 13-17 Ekim 2004.
  • Mondada F., Pettinaro G. C., Guignard A., Kwee I. W., Floreano D., Deneubourg J. L., Dorigo M., SWARM-BOT: A new distributed robotic concept, Autonomous robots, 17 (2-3), 193-221, 2004.
  • Østergaard E. H., Kassow K., Beck R., Lund H. H., Design of the ATRON lattice-based self-reconfigurable robot, Autonomous Robots,21 (2), 165-183, 2006.
  • Goldstein S. C., Campbell J. D., Mowry T. C., Programmable matter, Computer, 38 (6) 99-101, 2005.
  • Zykov V., Phelps W., Lassabe N., Lipson H., Molecubes extended: Diversifying capabilities of open- source Reconfigurable Robotics Workshop, Nice-France 20- 22 September 2008. IROS-2008 Self
  • Kurokawa H., Tomita K., Kamimura A., Kokaji S., Hasuo T., Murata S., Distributed self-reconfiguration of M-TRAN III modular robotic system, The International Journal of Robotics Research, 27 (3-4), 373-386, 2008.
  • Salemi B., Moll M., Shen W. M., SUPERBOT: A deployable, multi-functional, and modular self- reconfigurable International Conference on Intelligent Robots and Systems, Beijing-China 3636-3641, 9-15 Ekim 2006.
  • Moeckel, R., Jaquier C., Drapel K., Dittrich E., Upegui, A., Jan Ijspeert, A., Exploring adaptive locomotion with YaMoR, a novel autonomous modular robot with Bluetooth interface, Industrial Robot: An International Journal, 33 (4) 285-290, 2006.
  • Gonzalez-Gomez J., Boemo E., Motion of minimal configurations of a modular robot: sinusoidal, lateral rolling and lateral shift, Climbing and Walking Robots Springer Berlin Heidelberg, 667-674, 2006.
  • Gilpin K., Kotay K., Rus D., Vasilescu I., Miche: Modular shape formation by self-disassembly, The International Journal of Robotics Research, 27 (3-4), 345-372, 2008.
  • Sproewitz A., Billard A., Dillenbourg P., Ijspeert A. J., Roombots-mechanical design of self-reconfiguring modular robots for adaptive furniture, IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Kobe-Japan, 4259-4264, 12-17 Mayıs 2009.
  • Spröwitz A., Moeckel R., Vespignani M., Bonardi S., ve Ijspeert A. J., Roombots: A hardware perspective on 3D self-reconfiguration and locomotion with a homogeneous Autonomous Systems, 62 (7), 1016-1033, 2014.
  • Wei H., Chen Y., Tan J., Wang T., Sambot: A self- assembly Transactions on Mechatronics, 16 (4), 745-757, 2011. system, IEEE/ASME
  • Davey J., Kwok N., Yim M., Emulating self- reconfigurable robots-design of the smores system, 2012 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Vilomaura-Portugal 4464-4469, 7-12 Ekim 2012.
  • Romanishin J. W., Gilpin K., Rus D., M-blocks: Momentum-driven, magnetic modular robots. 2013 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Tokyo-Japan, 4288-4295, 03-07 November 2013.
  • Liedke J., Matthias R., Winkler L., Wörn H., The collective (CoSMO), 2013 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, Wollongong- Australia, 1-6, 9-12 July 2013.
  • 31.Lee W., HiraiM.,Hirose S., Gunryu III: reconfigurable magnetic wall-climbing robot for decommissioning of nuclear reactor,Advanced Robotics,27 (14), 1099-1111, 2013.
  • 32.Thakker R., Kamat A., Bharambe S., ChiddarwarS.,Bhurchandi K. M., Rebis-reconfigurable bipedal snake robot. 2014 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Chicago-USA, 309-314, 14-18 September 2014.
  • 33.Pfotzer L., Ruehl S., Heppner G., Rönnau A., Dillmann R., KAIRO 3: A modular reconfigurable robot for search and rescue field missions, 2014 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics,Bali-Indenosia, 205-210, 5-10 December 2014.
  • 34.Zhu Y., Bie D., Iqbal S., Wang X., GaoY.,Zhao J., A Simplified Approach to Realize Cellular Automata for UBot Modular Self-Reconfigurable Robots,Journal of Intelligent & Robotic Systems,79 (1), 37-54. 2015.
  • 35.Zhao L., Wang H., Lin T., Chen G.,Kong L., Conceptual Design and Kinematic Analysis of the Diamobot: A Homogeneous Modular Robot., Advances in Reconfigurable Mechanisms and Robots II, 36,693-703, 2016.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Zr/ZSM5 zeolit katalizörleri varlığında 2-metil naftalinin disproporsiyon kinetiği

Fatih GÜLEÇ, Ali KARADUMAN, Emir HÜSEYİN ŞİMŞEK

Peynir altı suyundan kesikli kefir tipi içecek üretiminin ayarlanabilen baz akış hızı ile deneysel pH gelişmiş kontrolü

Mustafa ALPBAZ, Hale HAPOĞLU, Suna ERTUNÇ, Semin ALTUNTAŞ

Faz değişim malzemeli ısı değiştirici üzerine parametrik bir çalışma

Mustafa Asker, Hüseyin Günerhan

YANAL YOL TUTUŞ KARARLILIĞI İÇİN MERKEZİ DİFERANSİYEL KONTROLÜ TABANLI ÇEKİŞ TORKU DAĞITIMI

Eray teoman Önder, Selahattin çağlar Başlamışlı

Dağıtım Sistemleri için Çok Fonksiyonlu Statik Senkron Kompanzatör

Lütfü SARIBULUT, Ahmet TEKE, Mohammad Barghi LATRAN

KLİNKER VE FARİNİN AŞINDIRICI OLDUĞU KOŞULLARDA ÇİMENTO ÜRETİMİNDE ÖĞÜTÜCÜ OLARAK KULLANILAN DEMİR ESASLI SERT DOLGU İLE KAPLANMIŞ AŞINMA PLAKALARININ ABRASİF AŞINMA DİRENÇLERİNİN BELİRLENMESİ

Gökçe Mehmet GENÇER, Reza Ghasemi OWSALOU, Süleyman KARADENİZ

ELMAS NANO PARÇACIK TAKVİYELİ KROM KAPLANMIŞ GÖZENEKLİ TOZ METAL PARÇALARIN KOROZYON DAVRANIŞLARININ ARAŞTIRILMASI

Emine Zeynep BİLGİLİ, Elmas SALAMCI, Abdurrahman ASAN, Rahmi ÜNAL, Radoslav VALOV

Su Bazlı Boya Atık Suyu Arıtımında Bir Adım İleri Gelişmiş Deneysel pH Kontrol Uygulaması

Şule Camcıoğlu, Baran Özyurt, Zehra Zeybek, Hale Hapoğlu

BETONARME KUBBELERİN TAŞ YIĞMA DUVARLI CAMİLERİN DİNAMİK DAVRANIŞINA ETKİSİNİN ÇEVRESEL TİTREŞİM YÖNTEMİYLE İNCELENMESİ

Temel Türker, İsmet ÇALIK, Alemdar BAYRAKTAR

Deri arıtma çamuru kompostu ilavesiye gerçekleştirilen çim yetiştiriciliğinde Cr, Cu, Zn ve Ni metallerinin kimyasal dağılımı ve bitkiye transferi

Duyuşen Elif Güven, Görkem Görkem Akinci, Gülden Gök