İki ayaklı yürüyen robot dinamiğinin deneysel ve teorik araştırılması
Experimental and theoretical research of biped walking robot dynamics
- Tez No: 459323
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HİLMİ KUŞÇU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Trakya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Son yıllarda hızla gelişen elektronik, bilgisayar, makine ve kontrol teknolojisiyle birlikte, endüstride, tıpta, eğitimde, tarımda ve yaşamın tüm alanlarında robotik çalışmalar büyük bir ivme kazanmıştır. Robotik çalışmalardaki artış ile birlikte, iki ayaklı yürüyen robotların yürüyüşleri gittikçe insanların yürüyüşlerine benzemeye başlamış ve iki ayaklı robotlar insan yürümesindeki göze hoş gelen harmoniyi sağlamaya başlamışlardır. Özellikle, büyük otomotiv üreticileri ve ünlü bilişim firmaları robotik çalışmalara destek vererek iki ayaklı yürüyen robotların gelişmesinde büyük rol oynamışlardır. Doğadaki diğer canlılar ile karşılaştırıldığında iki ayak üzerinde yürüme, insanın en önemli özelliklerinde biri olup bu doktora tezinin en önemli kaynaklarından biri olmuştur. Bu nedenle, bu çalışmanın amacı yapılan iki ayaklı yürüyen robotun hareketlerini insan yürüyüşüne benzetmektir. Ayrıca, insan yürüyüşündeki matematiksel harmoni de en önemli dayanaklarımızdan biri olmuştur. Bu doktora tezi çalışmasında, iki ayaklı yürüyen robot yapmak için en son teknoloji ürünü olan 12 adet akıllı servo motor kullanılmıştır. Bu servo motorlar, insan bacaklarındaki eklemlerin yerine kullanılmıştır. İki ayaklı yürüyen robotun bileğinde 2 adet, dizinde 1 adet ve kalçasında 3 adet olmak üzere bir bacağında 6 DoF'a sahip bir kinematik model geliştirilmiştir. İnsan yürümesindeki matematiksel harmoniyi ortaya çıkarmak için değişik katılımcıların yürüme analizleri yapılmış ve iki ayaklı robota uygulanmıştır. Ayrıca, iki ayaklı yürüyen robot için yürüme deseni üretme algoritmalarından yararlanarak yeni yürüme deseni oluşturuldu ve iki ayaklı yürüyen robota uygulayarak deneysel olarak robotun hareketleri incelenmiştir. Geliştirilen ve üretilen yürüme desenleri açık kaynak kodlu derleyicilerle programlanıp, üzerinde mikrodenetleyici bulunan elektronik karta yükleyerek, robotun eklemlerinde bulunan akıllı servo motorları bir harmoni içinde çalıştırarak insan gibi yürüyen iki ayaklı robotun geliştirilmesi sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Robotic studies have gained a great momentum in all areas of life such as industry, medical, education, agriculture along with the rapidly developing electronic, computer, machine and control technologies in recent years. Walking of biped robots have increasingly begun to look alike the walking of human with the increase in robotic studies and the biped robots have begun to provide harmony pleasing to the eye in the walking of human. In particular, large automotive producers and famous informatics companies have supported robotic studies and in this way, they have played a major role in the development of the biped walking robots. When compared to other living creatures in nature, the biped walking is one of the most important features of the human being, and it is one of the most important sources of this doctoral thesis. Therefore, the aim of this study was to simulate the movements of the human walking in the designed bipedal robot. Additionally, the mathematical harmony in human walking has also become one of the most important fulcrums. In this doctoral thesis, the 12 smart servo motors, which are state-of-the-art, were used to produce the robot of biped walking. These servo motors were used in place of joints in human legs. It was developed a kinematic model with a total of 6 DoFs on one leg of the biped robot, including two DoFs on the wrist, one DoF on the knee and three DoFs on the hip of the produced biped robot. Walking analysis of the different participants were carried out to reveal the mathematical harmony in the human walking and were applied to the biped robots. Moreover, the new walking pattern was created by using the walking pattern generation algorithms for the biped robot. It was applied to the biped robot then the motions of the robot were examined experimentally. Finally, the developed and generated walking patterns were loaded onto the electronic card with the microcontroller, programming with open source code compilers. Thereafter, the smart servo motors in the robotic joints were operated in harmony, and the development of the biped robot walking like a human was provided.
Benzer Tezler
- Dynamic balancing of underactuated robots
Az tahrikli robotların dinamik dengelenmesi
AYŞE NEŞE TÜFEKÇİLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. AHMET ONAT
YRD. DOÇ. VOLKAN PATOĞLU
- Yürüyen robotların kinematik ve dinamik modellerinin modüler yaklaşım ile elde edilmesi
Kinematical and dynamical modeling of walking robots using modular approach
SÜLEYMAN BARAN HEPGÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- İki ayaklı yürüyen robot için kontrol sistemi geliştirilmesi
Control system development for bipedal walking robot
NUMAN MERT TAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- İki ayaklı yürüyen robot tasarımı ve prototip imalatı
Design and contruction of 12 dof biped robot
ALPER GERÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİKMET KOCABAŞ
YRD. DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- Development of a walking machine with two legs
İki ayaklı yürüyen bir makinanın geliştirilmesi
MOHAMMAD HASSAN GOL MOHAMMAD ZADEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Mekatronik MühendisliğiAtılım ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. KUTLUK BİLGE ARIKAN
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT İRFANOĞLU