Biyomimetik Bir Alt Uzuv Dış Iskelet Robotun Tasarımı Ve Denetimi

Download
2017
Gürses, Senih
Başer, Özgür
Kılıç, Ergin
Tilki, Umut
Dış iskelet robotlar, insan uzuvları ile etkileşim halinde çalışan, giyilebilir elektromekanikyapılardır. Bu robotlar, yürüme engeli olan ya da yaşlı kişilerde yardımcı uzuv, felçli kişilerderehabilitasyon ve sağlıklı insanlarda güç artırımı amacı ile kullanılmaktadır. Bu projede, insanvücudu eklemlerinin biyomekanik davranışlarından esinlenilerek enerji verimli, kararlı, güvenli,esnek ve kullanıcı ile uyumlu bir alt uzuv dış iskelet robotun biyomimetik tasarımı ve denetimigerçekleştirilmiştir.İnsan vücudunun kas-iskelet sistemi, bağlı bulundukları eklemlerde sertlik ve sönümlemeyidevamlı değiştirerek esnek ve kararlı bir hareket kabiliyeti sağlamaktadır. Bu projedegeliştirilen dış iskelet robotun bilek eklemlerinde hem sertlik hem de sönümleme değerlerinibağımsız değiştirebilen karma eyleyici tasarımı, diz ve kalça eklemlerinde ise seri elastikeyleyici ile sönümlemesi değiştirilebilir eyleyici içeren karma eyleyici tasarımları kullanılmıştır.Böylece, bütün eklemlerde mekanik olarak ayarlanabilir empedans (sertlik ve sönümleme)değerleri ile çalışabilen biyomimetik esnek bir dış iskelet robot literatüre kazandırılmıştır. Dışiskelet robotun geliştirilmesi aşamasında, sertliği değiştirilebilir eyleyiciler, sönümlemesideğiştirilebilir eyleyiciler ve dış iskelet robotun bütünü için benzetim çalışmalarıgerçekleştirilmiştir ve dış iskelet robotun bir bütün olarak üretimi yapılmıştır. Bu dış iskeletrobotun kontrol performansını denemek için de bir dizi deneysel kontrol çalışmalarıgerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen bu deneysel çalışmalar; sertliği değiştirilebilir eyleyicininkuvvet kontrol ve pozisyon kontrol deneyleri, insan bilek sertliğinin EMG sinyalleri tabanlıgerçek zamanlı olarak kestirimi, bunun sertliği değiştirilebilir eyleyiciye uygulanması,sönümlemesi değiştirilebilir eyleyicinin istenen sönümleme torklarının kontrolü deneyleri, buiki eyleyicinin birleşiminden oluşan karma eyleyicinin deneysel performans çalışmaları vedaha sonrada geliştirilen dış iskelet robotun kullanıcı-baskın ve robot-baskın kontroldeneylerdir. Böylelikle, bu projede biyomimetik bir dış iskelet robotun tasarımı ve üretimigerçekleştirilmiş, kontrol çalışmaları deneysel olarak denenerek robotun temel performansdeğerlendirmeleri yapılmıştır.