Üst ekstremite rehabilitasyon cihazları için özgün modüler aktüatör tasarımı
Original modular actuator design for upper extremity rehabilitation devices
- Tez No: 952233
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALPER KADİR TANYILDIZI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, üst ekstremite rehabilitasyon robotlarına entegre edilebilecek bütünleşik bir aktüatör paketi tasarlanmış, üretilmiş ve performansı deneysel olarak değerlendirilmiştir. Tasarım aşamasında, FDAM, özel planet redüktör, yüksek çözünürlüklü konum enkoderi ve kesintisiz anlık yön değiştirme özelliğine sahip çok katmanlı PCB'nin birlikte çalışabilirliği ve boyut/ağırlık optimizasyonu esas alınmıştır. Redüktör dişli oranı, düşük hızlarda dahi yüksek moment üretimini destekleyecek biçimde optimize edilmiş; mekanik parçalar PLA malzemeden 3D baskı yöntemiyle üretilerek montaj toleransları ve mukavemet gereksinimleri sağlanmıştır. Kontrol kartına entegre edilen triyak devresi sayesinde, yön değiştirme komutu alındıktan sonra 30 ms içinde eksen dönüşü gerçekleştirilmiştir. Performans ölçümleri kapsamında, dayanıklılık ve entegrasyon testlerinde ihtiyaç duyulan çıkış torku tutarlı ve tekrarlanabilir biçimde elde edilmiştir. Ayrıca geri besleme kontrol döngüsü ve hız tepkisi değerlendirmeleri, önerilen aktüatör paketinin klinik rehabilitasyon senaryolarında stabil ve hassas çalışabileceğini göstermiştir. Modüler yapısı ve montaj ara yüzleri sayesinde bu aktüatör paketi, rehabilitasyon robotlarında hızlı entegrasyon ve uzun ömürlü performans açısından önemli bir potansiyel sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, an integrated actuator package that can be incorporated into upper limb rehabilitation robots has been designed, manufactured, and its performance has been experimentally evaluated. During the design phase, the interoperability and size/weight optimization of the BLDC motor, custom planetary gearbox, high-resolution position encoder, and multilayer PCB with continuous instantaneous direction change capability were prioritized. The gear ratio of the reducer has been optimized to support high torque production even at low speeds; mechanical parts have been produced using the 3D printing method with PLA material, ensuring assembly tolerances and strength requirements. Thanks to the triac circuit integrated into the control board, the axis rotation was completed within 30 ms after receiving the direction change command. Within the scope of performance measurements, the required output torque in durability and integration tests was consistently and repeatably achieved. Additionally, feedback control loop and speed response evaluations have shown that the proposed actuator package can operate stably and precisely in clinical rehabilitation scenarios. Thanks to its modular structure and assembly interfaces, this actuator package offers significant potential for rapid integration and long-lasting performance in rehabilitation robots.
Benzer Tezler
- Design, Implementation, Control, and User Evaluations of AssistOn-Arm Self-Aligning Upper-Extremity Exoskeleton
Kendinden Hizalamalı Üst Ekstremite Dış İskeleti AssistOn-Arm'ın Tasarımı, Uygulaması, Kontrolü ve Kullanıcı Değerlendirmeleri
MUSTAFA YALÇIN
Doktora
İngilizce
2020
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VOLKAN PATOĞLU
PROF. DR. ERHAN BUDAK
DOÇ. DR. GÜLLÜ KIZILTAŞ ŞENDUR
- An Adaptive Assistance Algorithm for Robot-Based Neurorehabilitation Therapy of the Human Upper Limb
İnsan Üst Ekstremitesinin Robot Tabanlı Nöro-Rehabilitasyon Tedavisi için Uyarlanabilir Yardım Algoritması
FABIO STROPPA
Doktora
İngilizce
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolScuola Superıore Dı Studı Unıversıtarı E Dı Perfezıonamento Sant'anna Dı PısaRobotik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ANTONIO FRISOLI
DOÇ. DR. CLAUDİO LOCONSOLE
- Hemiplejik hastalarda ayak-ayak bileği ortezi kullanımının dengeye etkisi
Effects of an ankle-foot orthosis on balance in hemiplegic patients
AHU ALP ASLAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
Fiziksel Tıp ve RehabilitasyonDokuz Eylül ÜniversitesiFiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNUSE ÖZLEN PEKER
- Bilek hareketli bilek-el ortezinin biyomekanik analizi ve eklemeli imalat ile üretimi
Biomechanical analysis and additive manufacturing of a wrist driven wrist-hand orthosis
AHMET GÖKHAN ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Endüstri Ürünleri TasarımıGazi ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HARUN GÖKÇE
- Eliptik bisiklet, koşu bandı ve bisiklet egzersizleri sırasında kas aktivasyonlarının karşılaştırılması
Comparison of muscle activation during elliptical trainer, treadmill and bike exercise
HASAN SÖZEN
Doktora
Türkçe
2009
SporOndokuz Mayıs ÜniversitesiBeden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA TEKAT