Singularity analysis of Stewart platform mechanisms within a medical context
Stewart mekanizmasının tıbbi bağlamda tekillik analizi
- Tez No: 387293
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM DENİZ AKÇALI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 180
Özet
Son yıllarda yüksek hassasiyet, taşıma kapasitesi, hız ve rijitlik gerektiren uygulamalarda paralel robotların kullanımı artmıştır. Paralel manipülatörlerin önemli gruplarından biri de Stewart platformudur. Bu platform uçuş simülatörlerinde, makine imalat teknolojisinde, su altı araştırmalarında, teleskoplarda ve ortopedik cerrahide kullanılmaya elverişli geniş bir uygulama alanına sahiptir. Kısıtlı çalışma uzayı, karmaşık kinematik-kinetik çözümler ve çalışma uzayı içerisindeki tekillikler bu robotlarda karşılaşılan önemli problemlerdendir. Bu çalışmada, Stewart platformunun tıbbi bağlamda tekil durumları incelenmiştir. Süreç içerisinde ortopedik amaçlarla kullanılan harici fiksatör adı verilen robotik yapının tekillik nedenleri sayısal/analitik ve geometrik yöntemlerle araştırılmıştır. Buradaki temel problem, fiksatörün tüm konumlarında yer değiştirme hesaplarının güvenceye alınmasıdır. Robotik çerçevenin emniyetli kullanımı açısından tekillik analizi şarttır. Tekil konfigürasyonda olan bir robot kararsız davranış sergileyebilir bu durum tıbbi uygulamada istenmez. Tedavi sürecini olumsuz etkileyecek bu durumun önüne geçebilmek için ortopedist tarafından robotik çerçeveye uygulanan kurgunun güvenilirliğini üç farklı yöntemle test eden bir yazılım geliştirilmiştir. Girdileri ortopedist tarafından kurgulanan fiksatörün parametreleri olan yazılım, çıktıların ortopedist tarafından kolayca yorumlanabilmesine imkân sağlayacak şekilde geliştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar ile tedavi öncesi gerçekleştirilen testlerle proaktif bir yaklaşım sergilenerek olası aksiliklerin önlenmesi amaçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In recent years, use of parallel robots have increased in applications requiring high precision, loading capacity, rigidity and high velocity. One of the important groups of parallel manipulators is the Stewart platform. This platform has a wide range of applications. For example, it can be used as aircraft simulator, machine tools, telescopes etc. Also it is suitable for use in orthopaedic surgery. Limited working space, the complex kinematic-kinetic solutions and singularities within the workspace of the robot are some of the major problems encountered. In this thesis work, Stewart platform involved in singular cases are investigated within a medical context. During the process, singularity sources of robotic structure evaluated as fixators, devices used for orthopaedic purposes, have been investigated by numerical/analytical and geometrical methods. Main problem discussed here, calculation of displacement, should be guaranteed at all positions of the fixator during the treatment. Singularity analysis of the robotic frame is essential for safe use. If a robot is in a singular configuration it may show unstable behaviour and this is undesirable in practice. To prevent this situation, which will adversely affect the treatment process, a software has been developed to test the situation by three different methods leading to the reliability of the set-up of the robotic frame as applied by orthopaedist. Inputs of this software, which are the parameters of fixator, are selected by orthopaedist and its outputs can be easily reviewed. A proactive approach is aimed to prevent possible mishaps with the results obtained and testing is carried out before treatment.
Benzer Tezler
- Sezgisel yöntemlerle paralel mekanizmaların çalışma uzayı analizi
Workspace analysis of parallel mechanisms via heuristic methods
HÜSEYİN ALP
Doktora
Türkçe
2007
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUzay Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. İBRAHİM ÖZKOL
- Stewart platform mekanizması çalışma uzay analizi
The workspace analysis of stewart platform mechanism
SERDAR AY
Doktora
Türkçe
2013
Havacılık MühendisliğiHava Harp Okulu KomutanlığıHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN HACIOĞLU
DOÇ. DR. O.ERGÜVEN VATANDAŞ
- 6 serbestlik dereceli asimetrik paralel robotların çalışma uzayı eniyilemesi ve benzetim yazılımının gerçekleştirilmesi
Workspace optimization and a simulation software development for 6-dof asymmetrical parallel robots
METİN TOZ
Doktora
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKocaeli ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR KÜÇÜK
- Doğrusal motor sistemi üzerine 6 serbestlik derecesine sahip platform tasarımının yapılarak uygulanması ve yazılımın eniyileştirilmesi
Applying the platform with 6 dof level by designing it on to a linear motor system and enhance its software
VOLKAN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Gelişim ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEDRİ YÜKSEL
- A complete dynamic analysis of Stewart platform including singularity detection
Stewart platformunun tekillik aramayı içeren tam dinamik analizi
BURCU GÜNERİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. A. SAİDE SARIGÜL