Investigation of haptic manipulators with linear equations of motion
Doğrusal hareket denklemlerine sahip haptik manipülatörlerin incelenmesi
- Tez No: 582443
- Danışmanlar: PROF. DR. REŞİT SOYLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Bu tezde, haptik manipülatörlerin hareket denklemlerinin lineer hale getirilmesi ve bu lineerleştirmenin haptik uygulamalar üzerindeki etkisi incelenmiştir. Haptik manipülatör olarak; üç ve altı serbestlik derecesine sahip iki ayrı konfigürasyonu bulunan Phantom Premium™ 1.5 seçilmiştir. Bu konfigürasyonlara ait hareket denklemleri, döner ve kayar mafsallardan oluşan hibrit manipülatörlerin hareket denklemlerini türetmesi amacıyla geliştirilen standart bir bilgisayar kodu ile sembolik formda elde edilmiştir. Lineerlik Endeksi (LE) kavramı kullanılarak, üç ve altı serbestlik dereceli haptik arayüzlerin hareket denklemleri lineerleştirilmeye çalışılmıştır. Önceki araştırmalarda, üç serbestlik derecesine sahip seri uzaysal manipülatörlerin lineer denklemlere sahip olabilecekleri gösterilmiştir; fakat Phantom Premium 1.5 üzerinde paralelogram mekanizmasının bulunduğu hibrit bir manipülatördür. Bunun yanı sıra; yazarın yaptığı araştırmalar çerçevesinde altı serbestlik derecesine sahip uzaysal manipülatörleri lineerleştirmenin mümkün olup olmadığının tam olarak bilinmediği görülmüştür. Bu çalışmayla birlikte, üç serbestlik dereceli uzaysal hibrit haptik arayüzün hareket denkemleri ilk kez (yazarın bilgisi dahilinde) lineer hale getirilmiştir. Ek olarak seçilen altı serbestlik dereceli manipülatörü ise tamamen lineerleştirmenin mümkün olmadığı ortaya konmuştur. Lineerizasyonun haptik arayüzlerin performansına etkisini görmek adına üç serbestlik derecesine sahip konfigürasyon ile Kararlı Empedans Aralığı ve Şeffaflık Bant Genişliği performans kriterleri için simülasyonlar icra edilmiştir. Her iki performans kriteri için ayrı ayrı matematiksel modeller ve simülasyon ortamları tasarlanmış ve performans kriterlerinin numerik değerleri elde edilmiştir. Simülasyonlar sonucunda ilgili performans kriterleri ve lineerlik endeksi arasındaki ilişki detaylı bir şekilde incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, linearization of the equations of motion of haptic interfaces and the effects of such linearization on haptic applications are examined. Three and six DOF configurations of the Phantom Premium™ 1.5 have been selected as the haptic manipulators to be investigated. By utilizing the generic computer code that has been developed for hybrid manipulators composed of revolute and prismatic joints, the equations of motion for the aforementioned two haptic manipulator types are derived in symbolic form. Using the concept of Linearity Number (LN), linearization of the equations of motion of the three and six DOF haptic interfaces have been attempted. It has been already shown that there exist completely linear three DOF serial spatial manipulators. Since Phantom Premium 1.5 contains a parallelogram mechanism, however, it is a hybrid manipulator. To the author's knowledge, the existence of linear six DOF spatial manipulators, on the other hand, is uncertain. In this study, complete linearization of the three DOF haptic interface is achieved. To the author's knowledge, such a result does not exist in the literature. Furthermore, non-existence of fully linear equations of motion for the selected six DOF configuration is shown. The effects of linearization on the performance of three DOF haptic interfaces are investigated by considering two performance criteria of a haptic interaction which are Stable Impedance Range and Transparency Bandwidth. Mathematical models and specific simulation environments are formed for Stable Impedance Range and Transparency Bandwidth simulations. The numerical values of these two performance criteria are calculated via simulations. The relationship between the aforementioned performance criteria and the degree of linearity of the haptic manipulator is also investigated.
Benzer Tezler
- Mekân tasarımında dokunma duyusu ve tasarım ilkelerinin gözmerkezci yaklaşım kapsamında incelenmesi
Investigation of the sense of touch and design principles in space design within the scope of the eye-centered approach
ZÜLAL SERDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İç Mimari ve DekorasyonFatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesiİç Mimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SALİH SALBACAK
- Kil Alanı Terapisi'nde dokunsal ve sözel deneyimin açıklayıcı fenomenolojik analizi: Tıbbi olarak açıklanamayan belirtiler çalışma grubuyla boylamsal bir nitel araştırma
An interpretative phenomenological analysis of the haptic and verbal experiences at the Clay Field Therapy: A longitudinal qualitative study with the research group of medically unexplained symptoms
SABA BAŞOĞLU YAVUZ
Doktora
Türkçe
2023
PsikolojiDoğuş ÜniversitesiKlinik Psikoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAT YÜKSEL
- Investigation of human-like haptic interaction between flying and ground robots
Uçan ve yer robotları arasındaki insan benzeri dokunsal etkileşimin araştırılması
HATEM AK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ EMRE TURGUT
DR. ÖĞR. ÜYESİ KUTLUK BİLGE ARIKAN
- Donma fenomeni olan ve olmayan Parkinson hastalarında vücut imajının denge ve yürüyüş üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of body image on balance and gait in parkinsonian patients with and without freezing phenomena
AYŞEGÜL USTA
Doktora
Türkçe
2021
Fizyoterapi ve RehabilitasyonHacettepe ÜniversitesiNörolojik Fizyoterapi Ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADRİYE ARMUTLU
- Adolesan idiyopatik skolyozda spinal stabilizasyon eğitimi ve vücut farkındalığı eğitiminin subjektif vertikal algılama ve gövde simetrisi üzerine etkisinin araştırılması
The investigation of effectiveness of spinal stabilization exercises and body awareness therapy on subjective vertical perception and trunk symmetry in patients with adolescent idiopathic scoliosis
GÖZDE GÜR
Doktora
Türkçe
2015
Fizyoterapi ve RehabilitasyonHacettepe ÜniversitesiProtez-Ortez-Biyomekanik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAVUZ YAKUT