An actuated flexible spinal mechanism for a bounding quadrupedal robot
Sıçrayarak koşan dört bacaklı bir robot için kontrol edilebilir esnek bel omurga mekanizması
- Tez No: 297739
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ULUÇ SARANLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Bilim ve Teknoloji, Mühendislik Bilimleri, Computer Engineering and Computer Science and Control, Science and Technology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
Evrim ve tecrübe tabanlı öğrenme süreci hayvanlara doğada hayatta kalabilmeleri için birçok karmaşık görevi yerine getirebilen vücut yapıları ve hareket kabiliyetleri vermiştir. Bu hayvanlar arasında özellikle bacaklı omurgalılar, yüksek hızlara erişmek ve keskin manevralar yapabilmek için kaslı iskelet vücut yapılarını kullanırlar. Buna benzer dinamik davranışlarda esnek omurga, havyana fazladan güç ve esneklik desteği vererek önemli bir rol oynamaktadır. Robotik araştırmaları buna benzer dinamik becerileri mekanik sistemlerde gösterebilmeyi amaçlar. Buna rağmen günümüzde benzeri dinamik hareketleri yapabilen robotlar esnek omurga sistemlerine sahip değillerdir. Biz bu tez ile kontrol edilebilir omurga sisteminin dört bacaklı robotlarda sıçrayarak koşma hareketi üzerindeki etkilerini araştırıyoruz. Biyolojik kaynaklara dayanarak, ilk olarak yeni bir kontrol edilebilir omurgaya sahip dört bacaklı robot modeli sunuyor ve bu modeli yine yeni olarak sunduğumuz sıçrayarak koşma kontrolü modeli ile bağdaştırıyoruz. Çok tekrarlı değişkenli yöntemler kullanarak, sunduğumuz esnek robot ve standart robot modelini eniyileştiriyor ve bununla beraber omurga kontrolünün sunduğumuz esnek robot modeli üzerindeki başarım etkilerini araştırıyoruz. Daha yüksek hız ve zıplama yükseklikleri elde ederek esnek vücut yapısı ile dinamik sıçrayarak koşma hareketinin adım özellikleri arasındaki bağı inceliyoruz. Ayrıca tezimizde, sunduğumuz robot modelinin ve robottaki omurga sisteminin analitik incelemesini yaparak, bütün sistemdeki dinamikleri ve kuvvetleri araştırıyoruz. Simülasyon sonuçlarına bakarak esnek bir omurga sisteminin, robotlardan daha yüksek verim alabilmek için ne dereceye kadar geliştirilebileceğini sorguluyoruz.
Özet (Çeviri)
Evolution and experience based learning have given animals body structures and motion capabilities to survive in the nature by achieving many complicated tasks. Among these animals, legged vertebrates use their musculoskeletal bodies up to the limits to achieve actions involving high speeds and agile maneuvers. Moreover the flexible spine plays a very important role in providing auxiliary power and dexterity for such dynamic behaviors. Robotics research tries to imitate such dynamic abilities on mechanical platforms. However, most existing robots performing these dynamic motions does not include such a flexible spine architecture. In this thesis we investigate how quadrupedal bounding can be achieved with the help of an actuated flexible spine. Depending upon biological correspondences we first present a novel quadruped robot model with an actuated spine and relate it with our proposed new bounding gait controller model. By optimizing our model and a standard stiff backed model via repetitive parametric methods, we investigate the role of spinal actuation on the performance enhancements of the flexible model. By achieving higher ground speeds and hopping heights we discuss the relations between flexible body structure and stride properties of a dynamic bounding gait. Furthermore, we present an analytical model of the proposed robot structure along with the spinal architecture and analyze the dynamics and active forces on the overall system. By gathering simulation results we question how such a flexible spine system can be improved to achieve higher performances during dynamic gaits.
Benzer Tezler
- Design and simulation of magnetically actuated tunable optofluidic lenses
Manyetik olarak kontrol edilebilen uyarlanabilir optik-akışkan lens tasarımları ve benzetimleri
AHMET SUNA
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET CAN ERTEN
- Development of a flexible satellite simulator and associated control algorithms
Esnek uydu simülatörü ve kontrol algoritmalarının geliştirilmesi
KORAY TAYLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OZAN TEKİNALP
- Inverse dynamics control of flexible joint parallel manipulators
Esnek eklemli paralel manipülatörlerin ters dinamik kontrolü
OZAN KORKMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL İDER
- A resonant pulley actuator for scanning capsule endoscopy
Lazer taramalı kapsül endoskop cihazı için rezonans makara eyleyici
ENGİNCAN TEKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU
- Robotic hand design using flexible and continuum structures
Esnek ve sürekli yapılarla robotik el tasarımı
HATİCE DİDEM ÜZGÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR BOYRAZ