(For USM Staff/Student Only)

EngLib USM > Ω School of Electrical & Electronic Engineering >

Wireless control of 6 dof parallel manipulator with imu sensors (accelerometer and gyroscope) and compass sensors (magnetometer)

Wireless control of 6 dof parallel manipulator with imu sensors (accelerometer and gyroscope) and compass sensors (magnetometer) / Kho Kee Chen
Setelah hampir enam dekad yang lalu, manipulator selari yang pertama kali di reka oleh Gough V. E. dengan rakan sekerjanya untuk diguna sebagai sistem penguji tayar. Selepas itu, Stewart D. mereka sebuah platform baru yang mempunyai enam darjah kebebasan dengan kaedah berlainan berbanding Gough untuk dijadikan sebagai penyelaku penerbangan. Sampai kini, semakin banyak penyelidik telah diinspirasi oleh kejayaan platform Gough-Stewart untuk mengeksploitasikan potensi-potensi manipulator selari berbanding dengan manipulator bersiri. Maka, untuk projeck ini, sebuah manipulator selari enam darjah kebebasan dengan penggerak berputar yang dipacu oleh motor servo akan difabrikasikan. Model manipulator selari itu akan dikawal oleh Unit Pengukuran Inersia (IMU) dan sensor kompas. Cara penggawalan ialah menggerakkan platform atas manipulator selari mengikut orientasi dan penggerakan alat kawalan jauh tanpa wayar. Dalam sensor IMU mempunyai dua sensor berlainan, iaitu giroskop ITG-3200 dan akselerometer ADXL345. Dengan gabungan sensor IMU dan sensor meter magnet HMC5883L dapat mengukur dan menggawal tiga paksi orientasi putaran. Tambahan, kayu bedik analog digunakan untuk mengawal kedudukan linear tiga paksi platform atas. Dengan itu, semua sensor akan dipasangkan pada kawalan jauh tanpa wayar. Penapis Kalman akan diaplikasikan untuk meramal orientasi sensor. Dalam sistem kawalan, algoritma kinematik songsangan yang dipermudahkan diguna untuk mengira sudut kedudukan setiap motor servo. Mikropengawal Arduino dijadi sebagai unit pemproses utama bagi sistem kawalan yang direka. Penghantar-terima model nRF24L01+ diguna sebagai perhubungan wayarles. _______________________________________________________________________________________________________ Almost six decades ago, the first parallel manipulator designed by Gough V. E. with his team for tire test system, and then Stewart D. designed with different configuration to build a platform with 6 degrees-of-freedom (DOF) as flight simulator. Until todays, many researchers are inspired by Gough-Stewart platform to exploit the parallel manipulator potential over serial manipulator. Thus, in this project, a new model of 6 DOF parallel link manipulator with rotary actuator driven by DC servo motors is fabricate and control using wireless controller integrated with Inertial Measurement Unit (IMU) sensor and compass sensor. The control methods is to orientate the upper platform of parallel manipulator follow the orientation of remote controller. The IMU sensor unit consist of ITG-3200 gyroscope and ADXL345 accelerometer which combine together with HMC5883L magnetometer sensor (compass) to control the three axis rotation orientation. In addition, the analog joystick is use to control linear position of the upper platform. These sensors will then embedded onto remote controller. The Kalman filter is implement to predict and estimate the sensor orientation. The control system using simplify inverse kinematics algorithm to compute each trajectory angle of rotary actuator. An Arduino microcontroller boards are use as main processor unit for overall control system and nRF24L01+ transceiver module use to wireless communication between remote controller and parallel manipulator model.
Contributor(s):
Kho Kee Chen - Author
Primary Item Type:
Final Year Project
Identifiers:
Accession Number : 875005063
Language:
English
Subject Keywords:
manipulator; (DOF); (IMU)
First presented to the public:
6/1/2013
Original Publication Date:
11/12/2019
Previously Published By:
Universiti Sains Malaysia
Place Of Publication:
School of Electrical & Electronic Engineering
Citation:
Extents:
Number of Pages - 144
License Grantor / Date Granted:
  / ( View License )
Date Deposited
2019-11-29 17:30:32.764
Submitter:
Mohd Jasnizam Mohd Salleh

All Versions

Thumbnail Name Version Created Date
Wireless control of 6 dof parallel manipulator with imu sensors (accelerometer and gyroscope) and compass sensors (magnetometer)1 2019-11-29 17:30:32.764