Geri Dön

Design and experimental verification of a clutched parallel elastic actuation mechanism for legged locomotion

Kavramalı bir paralel elastik eyleme mekanizmasının bacaklı harekete yönelik tasarımı ve deneysel doğrulaması

  1. Tez No: 723280
  2. Yazar: EMRE TANFENER
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ EMRE TURGUT, PROF. DR. ULUÇ SARANLI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 88

Özet

Bu tez, paralel elastik eyleyicili bir robotik bacak sisteminin modelleme ve sistem tanılama çalışmalarını sunmaktadır. Ardından sistemin genel verimliliğini artırmak için bir kavrama mekanizması tasarımı detaylandırılmıştır. Ele alınan platform, bir elektrik motoru ve motora paralel çalışan entegre germe yayı yardımıyla hareket eden dikey eksende sınırlandırılmış bir zıplama mekanizmasıdır. Mekanizmanın dinamik hareketini çarpışma mekaniği de dahil edilerek tanımlamak için doğrusallaştırılmış bir kütle-yay-sönümleyici modeli ve bacak mekanizmasının atalet özelliklerini de dikkate alan doğrusal olmayan bir model kullanılmıştır. Bu modellerin fiziksel parametrelerini tanılamak için veri odaklı bir yaklaşım kullanılmıştır. Deneysel doğrulama prosedürü, dinamik modellerin sistemin hareketini tahmin etmekteki başarısını göstermiş ve mekanizmanın pasif dinamik yapısının doğrusallığını ortaya koymuştur. Modelleme ve tanılama çalışmalarına ek olarak paralel elastik eyleyicilerin eklem kısıtlama sorunu ele alınmıştır. Önerilen kavrama mekanizması, bacaklı sistemin istenilen dinamik yapısı ile uyumlu olmakla birlikte bu soruna kompakt ve güvenilir bir çözüm getirmeyi amaçlamaktadır. Kavrama mekanizmasının bazı kritik yönlerini değerlendirmek için öncül bir test düzeneği kullanılmıştır. Ayrıca, konseptin bir kanıtı olarak mevcut paralel elastik platform üzerine modüler ve kompakt bir tasarım inşa edilmiş ve entegre edilmiştir.

Özet (Çeviri)

This thesis presents modeling and system identification studies of a parallel elastically actuated robotic leg system and then details a clutch mechanism design to increase the overall efficiency of the system. The considered platform is a hopping mechanism constrained in the vertical axis that moves with the help of an electric motor and the integrated tension spring working parallel to the motor. To describe the dynamic motion of the mechanism, including the impact transitions, a linearized mass-spring-damper model and a non-linear model that considers inertial properties of the leg mechanism are considered. A data-driven approach is used to identify the physical parameters of these models. The experimental validation procedure shows the accuracy of the models to predict the motion of the system and implies the linearity of the passive dynamic structure of the mechanism. In addition to the modeling and identification studies, the joint mobility problem of the parallel elastic actuators is addressed. The proposed clutch mechanism intends to bring a compact and reliable solution to this problem while being compatible with the desired dynamic structure of the legged system. A preliminary test setup is used to assess some critical aspects of the clutch. Also, a modular and compact design is built and integrated on the existing parallel elastic hopper as a proof of concept.

Benzer Tezler

  1. Jet insansız hava aracı için model tabanlı tasarım yaklaşımı ile benzetim modelinin oluşturulması ve deneysel doğrulanması

    Development and experimental verification of a simulation model for jet uav with model based design approach

    HALUK ALTAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİKRET ÇALIŞKAN

  2. Structural design and experimental verification of a flapper mechanism comprising piezoelectric actuator

    Bir piezo eyleyici kiriş mekanizmasının yapısal tasarımı ve test ile doğrulanması

    İHSAN BURAK TEMELTÜRK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MELİN ŞAHİN

  3. Modeling, simulation and experimental verification of a hydraulic fan drive system

    Hidrolik tahrikli fan sisteminin modellenmesi, simülasyonu ve deneysel yöntemle doğrulanması

    ERSEN TORAMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RAİF TUNA BALKAN

  4. Sıkıştırmalı ateşlemeli motorlarda tasarım ve işletme koşullarına yönelik parametrelerin performans ve emisyona etkilerinin istatistiksel yöntemlerle incelenmesi

    Investigation of the effects of engine design and operating parameters on performance and emissions of compression ignition engines by statistical methods

    HALİL SARAÇOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ SALİM SÖĞÜT

  5. 6 eksen kuvvet tork algılayıcısı tasarımı, kalibrasyonuve deneysel doğrulanması

    6 axis force torque sensor design, calibration andexperimental validation

    EYYÜP IŞIKER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜLYA YALÇIN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ NURDAN BİLGİN