Design and analysis of an overconstrained manipulator for rehabilitation
Rehabilitasyon için kullanılacak bir kısıtlı manipülatörün tasarımı ve analizi
- Tez No: 395525
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. ÖZGÜN SELVİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çankaya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Paralel manipülatörler yere birkaç bacak ile bağlanan sistemlerdir. Seri manipülatörler ile karşılaştırıldığında daha yüksek yük taşıma kapasitelerine, daha yüksek hassasiyet değerlerine, yüksek dayanım ve düşük eylemsizliğe sahiptirler. Bu özellikleri sayesinde paralel manipülatörler birçok alanda kullanılmaktadır ve ayrıca son 30 yıldır birçok araştırmalara konu olmaktadır. Ancak paralel manipülatörlerin kısıtlı çalışma alanı karmaşık düz kinematik hesapları, yüksek maliyet ve karmaşık yapıya sahip olma gibi bazı dezavantajları da mevcuttur. Bu dezavantajların üstesinden gelebilmek için alt serbestlikten daha düşük sayıda serbestlik içeren manipülatörlerin çalışılmasına hız verilmiştir. Özel bir alt uzay için tasarlanmış bir manipülatör sistemin karmaşıklığını düşürecektir. Bu tezde paralel bir manipülatörün rehabilitasyon amacı ile tasarımı ve analizi gerçekleştirilmiştir. Önerilen sistem beş serbestlikte ve yere 3 bacaktan bağlanmaktadır. Her bir bacak RRR(RR) yapılandırmasına sahiptir. Bütün bacaklardaki ilk üç mafsal birbirine paralel iken son iki mafsallar eksenleri çakışacak şekilde yerleştirilmiştir. Verilen pozisyon hız ve ivme değerlerine göre motor pozisyon hız ve ivme değerlerinin hesaplanması için ters kinematik yöntemler kullanılmıştır. Ek olarak sistemin çalışma alanı analizi yapılmış ve optimum bir sonuç elde edilmiştir. Son olarak edimsiz iş prensibi kullanılarak sistemin dinamik modellemesi yapılmıştır. Hesaplamaları kolaylaştırmak adına sistemin Jacobi matrisleri ortaya çıkarılmıştır.
Özet (Çeviri)
A parallel manipulator is a closed loop kinematic chain mechanism that is attached to the base by at least two limbs in parallel. Compared with the serial, the parallel manipulator has higher load-carrying capacities, higher accuracy, higher stiffness and lower inertia. Due to these advantages the parallel manipulator become viable alternative for wide applications, therefore it have been the subject of study of many research during the recent three decades. However, these kinematic closed loops also have some disadvantages, such as limited workspace, complicated forward kinematics, high cost and complicated structures. To overcome these disadvantages parallel manipulators with less than 6-DoF can be used. Also, designing a parallel manipulator with less than six degree of freedom for a subspace can relatively reduce the complexity. This thesis deals with one of the applications of parallel manipulator as a rehabilitation robot. This device is an over –constrained parallel manipulator 5 degree of freedom with 3 legs. This manipulator consists of a moving platform which is connected to a fixed base via three legs. Each leg is made of RRR(RR) (revolute) joints where the first three joint in all legs are parallel and the recent two joint are intersecting . Inverse kinematics of this device including position velocity and acceleration are studied. In addition, the workspace of the parallel manipulator is analyzed. A design optimization is conducted for the prescribed workspace of the device. Finally, this thesis also deals with the dynamic modeling the manipulator using an approach of the principle of virtual work. The equations of motion of the manipulator are derived by considering its motion characteristics. To reduce computations, inverse Jacobian matrices for manipulators are derived to give relations between input and output variables.
Benzer Tezler
- Design of an overconstrained manipulator for rehabilitation purposes
Rehabilitasyon amaçlı aşırı kapalı manipülatör tasarımı
KUNTAY YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜN SELVİ
- Kinematic and force analysis of parallel and hybrid manipulators
Paralel ve hibrid manipulatörlerin kinematik ve kuvvet analizi
SELÇUK HİMMETOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. KEMAL ÖZGÖREN
- Design and analysis of an overconstraint walking mechanism
Kısıtılı yürüyüş mekanizması tasarımı ve analizi
ÇAĞRI CİNDİOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SITKI KEMAL İDER
DR. ÖZGÜN SELVİ
- Dynamic analysis, design and practical applications of an overconstrained mechanical force generator
Fazla kısıtlı mekanik kuvvet jeneratörünün dinamik analizi, dizaynı ve pratik uygulamaları
UMUR ERDİNÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REŞİT SOYLU
- Design and experimental analysis of mechanical force generators for performance improvement of machines
Makinelerin performanslarının artırılması için mekanik kuvvet jeneratörlerinin tasarlanması ve deneysel olarak incelenmesi
MEHMET BURAK EKİNCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REŞİT SOYLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ ULAŞ YAMAN