End-effector compliance index for optimizing cable anchor points in redundant cable-driven parallel robots: Design, construction, and control for cement based additive manufacturing
Yedekli kabloyla çalışan paralel robotlarda kablo bağlantı noktalarının optimize edilmesine yönelik son efektör uyumluluk endeksi: Çimento esaslı eklemeli üretim için tasarım, üretim, ve kontrol
- Tez No: 833385
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZKAN BEBEK, DOÇ. DR. ZEYNEP BAŞARAN BUNDUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Bu tez, kablo ba ̆glantı noktası se ̧cimi i ̧cin tanıtılan bir metodolojiye dayalı olarak tasarlanmı ̧s, in ̧sa edilmi ̧s ve kontrol edilmi ̧s, eklemeli imalat i ̧cin bir Kabloyla S ̈ur ̈ulen Paralel Robot (KSPR) sunmaktadır. KSPR'nin tasarım ve yapım prosed ̈ur ̈u a ̧cıklanmı ̧stır. Tasarlanan KSPR, askıya alınmı ̧s tipte ve artıksıl sınırlandırılmı ̧s olarak ̧calı ̧stırılan bir sistemdir. Robot, robotu in ̧sa etmek i ̧cin bir ̧cer ̧ceve, son e ̆gleyiciye ba ̆glı kablolar, kabloları vin ̧clerden son eyleyiciye y ̈onlendiren makaralar, kablo uzunlu ̆gunu kontrol etmek i ̧cin vin ̧cler, baskı i ̧cin bir son eyleyici ve bir elektrik panosu dahil olmak ̈uzere ̧ce ̧sitli bile ̧senlerden olu ̧smaktadır. Robotun istenen boyutunu elde etmek i ̧cin son eyleyicinin kablo gerilimleri ve kararlılı ̆gı analiz edilmi ̧stir. Bunu ba ̧sarmak i ̧cin, son eyleyicinin ̧calı ̧sma alanı i ̧cindeki kararlılı ̆gını de ̆gerlendirmek i ̧cin son eyleyici uyumluluk indeksi (SU ̇I) ̈onerilmi ̧stir. Bu yeni indeks, verilen robot duru ̧sunun uy- gunlu ̆gunu belirlemek i ̧cin kablo y ̈on ̈u vekt ̈orlerini ve kablo uzunluklarını kullanır. Sim ̈ulasyon sonu ̧cları, hem askıya alınmı ̧s hem de kısıtlanmı ̧s tip KSPR'lere uygulan- abilen, geli ̧smi ̧s bir KSPR ̧cer ̧ceve boyutu elde etmek i ̧cin bir ili ̧skinin geli ̧stirilmesine yol a ̧cmı ̧stır. Bu sim ̈ulasyonlara dayanarak, 1 m taban uzunlu ̆gundaki bir baskı par ̧cası i ̧cin askıda artıksıl olarak kabloyla s ̈ur ̈ulen bir paralel robot in ̧sa edilmi ̧stir. Tasarlanan robotun hareketlili ̆gini ve do ̆grulu ̆gunu de ̆gerlendirmek i ̧cin hareket izleme deneyleri yapılmı ̧stır. Robotun ̧calı ̧sma do ̆grulu ̆gu, ̧ce ̧sitli yazdırma yolları test edil- erek de ̆gerlendirildi. Deneysel sonu ̧clar, geli ̧stirilen sistemin %0,2'den daha d ̈u ̧s ̈uk bir do ̆gruluk payı ile yazdırmayı ba ̧sarabildi ̆gini do ̆grulamı ̧stır.
Özet (Çeviri)
This thesis presents a Cable-Driven Parallel Robot (CDPR) for additive manufac- turing that has been designed, constructed, and controlled based on an introduced methodology for cable anchor point selection. The design and construction procedure of the CDPR was explained. The designed CDPR is a suspended type and redun- dantly actuated system. The robot comprises various components, including a frame for building the robot, cables connected to the end-effector, pulleys redirecting the cables to the end-effector from winches, winches for controlling cable length, an end- effector for printing, and an electrical panel to house electrical equipment. The cable tensions and stiffness of the end-effector were analyzed to achieve the desired size of the robot. To achieve this, the end-effector compliance index (ECI) was proposed to assess the stiffness of the end-effector within the workspace. This novel index uses cable direction vectors and cable lengths to determine the compliance of the given robot pose. Simulation results led to the development of a relation for obtaining an improved CDPR frame size, applicable to both suspended and constrained type CDPRs. Based on these simulations, a redundantly actuated suspended cable-driven parallel robot was constructed for a 1 m base length print part. Motion tracking ex- periments were conducted to assess the mobility and accuracy of the designed robot. The robot's working accuracy was evaluated by testing various printing paths. The experimental results verified that the developed system can achieve printing with an accuracy margin of less than 0.2%.
Benzer Tezler
- Laparaskopik sleeve gastrektomi ameliyatında recruitment manevrasının solunum mekanikleri üzerine etkisi
Effect of recruitment maneuver on respiratory mechanics in laparoscopic sleeve gastrectomy operations
İSMAİL SÜMER
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
Anestezi ve ReanimasyonBezm-i Alem Vakıf ÜniversitesiAnesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UFUK TOPUZ
- Hybrid compliance control of collaborative robots
İş birlikçi robotların hibrit uyum kontrolu
NAZ ALTEKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- Compliance control of collaborating robots
İşbirlikçi robotların uyum kontrolü
MERTCAN KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- Enhancement of trajectory following accuracy of high acceleration robots by using their stiffness properties
Yüksek ivmeli robotların direngenlik özellikleri kullanılarak yörünge takip hassasiyetlerinin iyileştirilmesi
ERKAN PAKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET İSMET CAN DEDE
- 5 eksenli çapak alma robotunun kontrolü
Control of 5 axis deburring robot
HATİCE AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN PARLAKTUNA