Geri Dön

Singularity analysis of Stewart platform mechanisms within a medical context

Stewart mekanizmasının tıbbi bağlamda tekillik analizi

  1. Tez No: 387293
  2. Yazar: ATAKAN DURMAZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM DENİZ AKÇALI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Çukurova Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Sezgisel yöntemlerle paralel mekanizmaların çalışma uzayı analizi

    Workspace analysis of parallel mechanisms via heuristic methods

    HÜSEYİN ALP

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uzay Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. İBRAHİM ÖZKOL

  2. Stewart platform mekanizması çalışma uzay analizi

    The workspace analysis of stewart platform mechanism

    SERDAR AY

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Havacılık MühendisliğiHava Harp Okulu Komutanlığı

    Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDURRAHMAN HACIOĞLU

    DOÇ. DR. O.ERGÜVEN VATANDAŞ

  3. 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

    Türkçe

    2013

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKocaeli Üniversitesi

    Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERDAR KÜÇÜK

  4. 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

    Türkçe

    2019

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Gelişim Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BEDRİ YÜKSEL

  5. A complete dynamic analysis of Stewart platform including singularity detection

    Stewart platformunun tekillik aramayı içeren tam dinamik analizi

    BURCU GÜNERİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Makine MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. A. SAİDE SARIGÜL