Geri Dön

Eklemeli imalat yöntemiyle üretilen esnek elektropnömatik tutucunun analizi ve kontrolü

Analysis and control of soft electropneumatic gripper fabricated by additive manufacturing method

  1. Tez No: 780983
  2. Yazar: MUHAMMET ULUDAĞ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN ÜLKİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Mekatronik Mühendisliği, Energy, Mechatronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Muş Alparslan Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nükleer Enerji ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 55

Özet

Esnek elektropnömatik tutucular, yumuşak robotik cihazların geliştirilmesine ve yumuşak robotlar için farklı ve karmaşık donanım tasarımlarının etkinleştirilmesine önemli ölçüde katkıda bulunmaktadır. Birçok avantajın yanı sıra, esnek tutucuların konum geri bildiriminin olmaması, konum kontrolü için bir sorun teşkil etmektedir. Bu tez çalışması, eklemeli imalat teknolojisi kullanılarak üretilecek olan esnek elektropnömatik tutucuyla bu sorunu incelemeyi amaçlamaktadır. Esnek tutucu, 3D yazıcıda kalıplama tekniği kullanılarak iki parça halinde imal edilmiştir. Tutucunun yapısı, kalıplanmış silikon (RTV-3015) ve haznelerden oluşan polietilen tereftalat (PET) filmden oluşmaktadır. Bu bölmeler, basınçlı hava ile çalışabilen 10 adet hava geçirmez bölmeden oluşan aktif bir bölme ve PET film ile kaplanmış bir pasif bölmedir. Esnek tutucunun bükülmesi sırasında, pasif hazne içindeki PET film basınçlı hava tarafından sıkıştırılmaya başlar ve bu da tutucunun daha yüksek bir yük tutma kapasitesiyle sonuçlanır. Ayrıca esnek sensörden yapılan geri besleme modülü fabrikasyon sırasında entegre edilmiştir. Esnek tutucunun PID kontrolü için gerçek zamanlı bir kontrol deney düzeneği oluşturulmuştur. Kontrolcünün basamak ve yörünge takip performansları gözlemlenmiştir. Gerçek zamanlı deneylerin doğruluğunu karşılaştırmak için tutucunun sonlu eleman analizi COMSOL programıyla gerçekleştirildi. Deneysel çalışmaların sonuçları ile elektropnömatik tutucunun hareket özellikleri, eğilme açısı ile basınç arasındaki ilişki ve konum izleme performansı incelenmiştir. Tutucunun deneysel sonuçlarının simülasyon sonuçlarıyla iyi bir uyum içinde olduğu tespit edilmiştir. Deneysel sonuçlar, esnek tutucunun PID kontrol algoritması ile başarılı yörünge izleme performansı gösterdiğini belirlemiştir.

Özet (Çeviri)

Flexible electropneumatic grippers contribute significantly to the development of soft robotic devices and enable different and complex hardware designs for soft robots. Besides the many advantages, the lack of position feedback of flexible grippers poses a problem for position control. This thesis study aims to examine this problem with a flexible electropneumatic gripper to be produced using additive manufacturing technology. The flexible gripper is manufactured in two parts using a 3D-printed molding technique. The structure of the gripper consists of molded silicone (RTV-3015) and polyethylene terephthalate (PET) film made of chambers. These compartments are an active compartment consisting of 10 airtight compartments that can operate with compressed air, and a passive compartment covered with PET film. During the bending of the soft gripper, the PET film inside the passive chamber begins to be compressed by the compressed air, resulting in a higher load holding capacity of the gripper. In addition, the feedback module made of flexible sensor is integrated during fabrication. A real-time control experiment setup was created for the PID control of the flexible gripper. The step and trajectory tracking performances of the controller were observed. Finite element analysis of the gripper was performed with the COMSOL program to compare the accuracy of real-time experiments. The results of the experimental studies and the movement characteristics of the electropneumatic gripper, the relationship between the bending angle and the pressure, and the position tracking performance were investigated. The experimental results of the gripper were found to be in good agreement with the simulation results. Experimental results determined that the flexible gripper showed successful trajectory tracking performance with PID control algorithm.

Benzer Tezler

  1. Gerinim sensörünün eklemeli imalat yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu

    Manufacturing and characterization of strain sensor using additive manufacturing method

    ŞEYHMUS GÜNEŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    EnerjiMuş Alparslan Üniversitesi

    Nükleer Enerji ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN ÜLKİR

    DOÇ. DR. MELİH KUNCAN

  2. Design for additive manufacturing for small-volume production: A case study

    Düşük hacimli üretimde eklemeli imalat için tasarım: Vaka çalışması

    AHMET FURKAN KELEŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Endüstri Ürünleri Tasarımıİstanbul Teknik Üniversitesi

    Endüstriyel Tasarım Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF KÜÇÜKSAYRAÇ

  3. Eklemeli imalat ile üretilen kafes yapılarda tasarım ve üretim parametrelerinin mekanik özelliklere etkisi

    Effect of design and process parameters on mechanical properties of additively manufactured lattice structures

    OĞULCAN EREN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜSEYİN KÜRŞAD SEZER

    PROF. DR. OLCAY ERSEL CANYURT

  4. Yönlendirilmiş enerji biriktirme yöntemiyle 316l üretimi parametre optimizasyonu

    Parameter optimization of 316l production with directed energy deposition method

    ORKUN TEKELİOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DERYA DIŞPINAR

  5. Doğrusal (lineer) motorlu endüstriyel sistemin 3 boyutlu yazıcıya dönüştürülmesi

    Transformation of industrial linear motion system in to the 3D printer

    FATİH TARAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ