Programmable soft robotic arms with auxetic metamaterials
Ökzetik metamalzemeler ile programlanabilir yumuşak robot kol
- Tez No: 836903
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET FATİH ÖKTEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
Son yıllarda benzersiz mekanik özelliklere ve geniş uygulama potansiyeline sahip ökzetik malzemeler, malzeme bilimi alanında önemli bir araştırma odağı haline gelmiştir. Yumuşak robot uygulamalarındada kullanımı görülmeye başlayan ökzetik desenlerin geleneksel mekanizma tekniklerinin yanında parça sayısının azalması, aşınmanın olmaması, kullanılan malzemelerin paslanma sorunu olmaması gibi birçok avantaj sunmaktadır. Bu çalışmada ökzetik desenlerin mekanik özelliklerini kullanarak borusal bir yumuşak robotu daha önceden belirlenmiş bir hareketi vereceği şekilde tasarımını yapıp pnömatik olarak aktüe ederek yapının deformasyonu incelenmiştir. Silikonun katmanlı imalat yöntemleri ile imal edilmiş kalıplar kullanılarak dökümü yapılmış ve elde edilen yapıyı tahrik etmek için pnömatik kullanılmıştır. Bu araştırmanın literatürde yapılmış diğer testlerden farkı, borusal yapının hareketi esnasında çapını değiştirmeden hareketini sağlamak için basıncın iç duvarlara değil, yalnızca üst kapağına doğru boyuna uzama yönünde uygulanmasıdır. Uygulanan basınç sonrasında borusal yapının deformasyonunun hedeflenmiş şekli alırken borusal yapının çapında oluşan boyutsal değişimin yüzde bir civarında olması dikkat çekici olmuştur. Bu çalışma borusal yumuşak robotların ökzetik desenler kullanılarak tasarlanması ve pnömatik olarak aktüe edilmesinde yeni bir konsept sunmaktadır. İleriki çalışmalarda bu konseptin kullanılması, istenilen hareketin ökzetik tasarımla elde edilebilmesini mümkün kılar. Bu potansiyel, medikal sektörü, uzay araştırmaları ve birçok farklı alanda çözümler sunabilme kapasitesine sahiptir.
Özet (Çeviri)
In recent years, auxetic materials with their unique mechanical properties and wide application potential have become an important research focus in the field of materials science. Auxetic patterns, which are suitable for use in soft robot applications, offer many advantages over traditional mechanism techniques, such as the ability to remove part numbers, no wear, and no corrosion of the materials used. In this study, the deformation of the structure was examined by designing a tubular soft robot to give a predetermined movement and pneumatically actuating it, using the mechanical properties of auxetic patterns. Silicone was cast through molds manufactured using additive manufacturing methods, and pneumatic was used to drive the resulting structure. The difference of this research from other tests done in the literature is that the pressure is applied only to the top cover, in the direction of longitudinal extension, not to the inner walls, in order to ensure the movement of the tubular structure without changing its diameter. It is noteworthy that while the deformation of the tubular structure took the targeted shape after the applied pressure, the dimensional change in the diameter of the tubular structure was around one percent. This study presents a new concept in designing and actuating tubular soft robots using auxetic patterns. Using this concept in future studies makes it possible to achieve the desired movement with an auxetic design. This potential has the capacity to provide solutions in the medical sector, space research and many other fields.
Benzer Tezler
- FPGA tabanlı sentezlenebilir işlemci tasarımı
FPGA based soft-core processor design
SELÇUK BAŞAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SONGÜL ALBAYRAK
- Programlanabilir CPLD tabanlı akıllı mikrodenetleyici eğitim seti tasarımı ve uygulaması
Programmable CPLD based intelligent microcontroller education set design and application
SELİM BAKIRCILAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET TURAN ÖZCERİT
- Verysimplecpu and synthesis of customized multi-core microcontrollers
Verysimplecpu ve özelleştirilebilir çok çekirdekli mikrodenetleyicilerin sentezi
ABDULLAH YILDIZ
Doktora
İngilizce
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYeditepe ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEZER GÖREN UĞURDAĞ
PROF. DR. HASAN FATİH UĞURDAĞ
- Development and implementation of ultrafast ultrasound imaging
Yüksek hızlı ultrason görüntülemenin geliştirilmesi ve uygulaması
EDA BEGÜM BERBEROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BARIŞ BAYRAM