AYAK BİLEĞİ EKLEMİ İÇİN BİR DIŞ İSKELET ROBOT TASARIMI ve ÜRETİMİ
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği, Türkiye
Tez Danışmanı: Yrd. Doç. Dr. Necati Ulusoy
Tezin Onay Tarihi: 2016
Desteklendiği Program: Öğretim Üyesi Yetiştirme Programı (ÖYP)
Özet:
Bu tez çalışmasında; ayak bileği sinir-kas iskelet sisteminin davranışından esinlenerek biyomimetik uyumlu sertliği değiştirilebilir bir ayak bileği dış iskelet robotunun tasarımı ve üretimi yapılmıştır. Dış iskelet robotlar insan uzuvları ile etkileşim halinde bulunan, giyilebilir ve insan vücudu ile uyumlu elektromekanik yapılardır. Bu robotlar, yaşlı ya da yürüme bozuklukları olan kişilerde yardımcı uzuv, felçli kişilerde rehabilitasyon cihazı ve sağlıklı bireylerde güç arttırma aracı olarak kullanılmaktadır. Buradan anlaşılacağı gibi, dış iskelet robotları insanların yaşamlarını kolaylaştırmaktadır. İnsan uzuvları bulundukları eklemlerde sertlik ve sönümlemeyi sürekli değiştirerek kişilerin minimim enerji harcayarak esnek ve kararlı bir hareket yapmasını sağlamaktadır. Bu amaca yönelik olarak çeşitli sistemler, dış iskelet robotlarında kullanılmaktadır. Günümüzde hem sertliğin sürekli değiştirilmesi hem de enerji verimli olması amacı ile sertliği değiştirilebilir eyleyiciler bu robotlara dahil edilmektedir. Bu çalışmada ortaya konulan tasarım literatürde var olan sertliği değiştirilebilir eyleyici tiplerinden iletim oranı ile düzenlenen eyleyici tasarımına dayanmaktadır. İletim oranı ile düzenlenen eyleyici tasarımlarında yay ile çıkış arasındaki iletim oranı değiştirilerek eyleyicinin sertliği ayarlanabilmekte ve bir ana motor ile de sistemin denge pozisyonu kontrol edilmektedir. Bu düzenlemede, denge noktasında yaya herhangi bir kuvvet uygulanmadığından dolayı sertliği değiştirmek için herhangi bir enerji gerekli değildir. Tasarımda sertliği değiştirmek için hareket kolu üzerindeki kuvvet uygulama noktasının pozisyonu Motor-2 (M2) tarafından kontrol edilirken, Motor-1 (M1) eyleyicinin denge konumunu ayarlamaktadır. Bu tasarım sertliğin hızlı bir şekilde ayarlanabilmesi özelliğinden dolayı biyomimetik olma özelliğine sahiptir.