Gravity compensation of a 2R1T mechanism with remote center of motion for minimally invasive transnasal surgery applications
Minimal invaziv transnazal cerrahi uygulamalarıiçin uzak hareket merkezli 2R1T mekanizmasının yerçekimi dengelenmesi
- Tez No: 691650
- Danışmanlar: PROF. DR. HATİCE SEÇİL ARTEM, DOÇ. DR. MEHMET İSMET CAN DEDE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Bu çalışmada 2URRR-URR paralel bir manipülatörün yerçekimi dengelenmesi çalışılmıştır. Manipülatör, minimal invaziv transnasal hipofiz bezi cerrahisi uygulaması için bir endoskop tutucu olarak tasarlanmıştır. Cerrahi operasyonda hastanın burun deliğinden hipofiz bezine giden doğal bir yoldan endoskop yerleştirilir ve operasyon gerçekleşir. Bu esnada motorlarda her hangi bir arıza olması halinde manipülatörün konumunu koruması ve manipülatörün kontrollünün kolaylaşması için bu çalışmada statik dengeleme çözümü geliştirilmiş, manipülatör prototipi dengelenmiş ve test edilmiştir. Paralel manipülatörün üç bacağı olup, manipülatörün çalışma alanı kısıtları nedeniyle uç-işlemci kütlesi iki bacağa dağıtılmıştır. Her bacakta üç uzuv olup ikisi karşıt kütle kullanılarak bacağın toplam kütlesi sabit platforma bağlı uzva indirgenerek dengeleme problemi iki serbestlik dereceli bir ters sarkacın dengelenme problemine dönüşmüştür. Sabit platforma bağlı uzvun üzerine yerleştirilen ek bir parçaya bir adet yayın bağlanmasıyla manipülatörün istenilen çalışma alanında statik dengelenmesi sağlanmış ve benzetim sonuçlarına göre motor torklarında dengelenmemiş haline göre 93.5% bir düşüş gözlemlenmiştir. Son olarak, dengeleme çözümü prototip üzerinde motorlar aktif durumda uygunlandı. Manipülatör dengelemeye ulaşılmış olsada sistemde bulunan boşluk, burulma ve yayların gerginlik ayarları nedeniyle motorların uygulaması gereken torklar çoğunlukla düşmüş olsa da bazı konumlarda bu durum değişmektedir. Sistemdeki boşluğun alınması, mekanik kısıtların giderilmesi ve yayların daha iyi bir şekilde gerilmesi ile daha iyi tork sonuçları alınabilir.
Özet (Çeviri)
In this work, gravity balancing of a 2URRR-URR parallel manipulator is issued. The manipulator is designed as an endoscope holder for minimally invasive transnasal pituitary gland surgery application. In the surgery, the endoscope is placed through the nostril of the patient where there is a natural path to the pituitary gland. In case of a motor failure, in order to protect the patient and to ease the control of the manipulator static balancing for this manipulator is worked out, the manipulator prototype is balanced and tested. The parallel manipulator has three legs. The payload mass has been distributed to side legs due to workspace limitations. By using counter-mass for two links in each leg, the center of mass of each leg has been reduced to the proximal link which simplified the balancing problem to balancing of a two degree-of-freedom inverted pendulum. By connecting a zero free length spring to the proximal link the total mass of the leg the manipulator has been kept in static balance in its desired workspace. Simulations show that with the applied design, torque effects on the motors have been reduced by 93.5%. Finally, the balancing solution is applied on the manipulator with active motors and the manipulator has been balanced, the torque values mostly has been decreased where the joint clearance, spring tension adjustments and mechanical constraints has affected the results. With the elimination of the joint clearance, mechanical constraints and rearranging the spring tension the required torque could be minimized.
Benzer Tezler
- Development and control of a parallel endoscopic surgical robot platform for beating heart procedures
Atan kalp prosedürleri için paralel endoskopik cerrahi robot platformunun geliştirilmesi ve kontrolü
ONUR ERSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. ÖZKAN BEBEK
- Eğimli düzlemde kendini dengeleyen iki tekerlekli gezer manipülatörün tasarımı
Design of self-balancing two-wheel mobile manipulator on inclined plane
SERTAÇ EMRE KARA
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ YAKUT
- Design, production and tests of an inherently balanced mechanism to be used as an endoscope holder for endonasal skull base surgery
Endonazal kafa tabanı ameliyatı için endoskop tutucu olarak kullanılacak, kendinden dengeli bir mekanizma tasarımı, üretimi ve testleri
TUĞRUL YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN KİPER
DR. VOLKERT VAN DER WIJK
- Yürek mekanizması ile robot kollarda ağırlık kuvvetlerinin dengelenmesi
Gravity compensation for robot arms by means of a cam mechanism
SERPİL YÜCEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Makine MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KENAN KOSER
- Design of a robot assisted minimally invasive surgical system for pituitary tumor surgery based on safety features
Hipofiz tümörü ameliyatı için güvenlik özellikleri temel alınarak robot yardımlı bir minimal invaziv ameliyat sistemi tasarımı
OMAR WALEED NAJM MAAROOF
Doktora
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET İSMET CAN DEDE