Dr. Levent Çetin
Yardımcı Doçent@Mekatronik Mühendisliği,İKÇÜ

Özet:

Robotik sistemlerin fabrikalardan çıkıp gündelik hayatımızda yer almaya başlaması ile ilgili eşik, insan makine (robot) ara yüzünün güvenliği ve güvenirliği olarak görülmektedir çünkü söz konusu arayüz bu tür bir yaygınlaşma sonucunda yazılımsal bir öğe olmanın ötesinegeçerek, doğrudan fiziksel etkileşime gerek duyacaktır. Bu durum eyleyici yük arasındaki bağlantının niteliğini önemli hale getirmiş ve esnek bağlantı yöntemlerinin geliştirilmesini tetiklemiştir. Esnek bağlantı basitçe eyleyici eforunu yüke yay benzeri elemanlar yardımı ile aktaran sistem olarak tanımlanabilir. Bu projede dönel kompakt bir serielastik eyleyici sistemi geliştirilip, bir prototip imalat edilecektir. Sistem gerekli algılayıcıve kontrol donanımına sahip olacaktır. Bu sebeple tam bir mekatronik ürün geliştirmesürecini örnekleyecektir. Projenin bir yenilikçi yönü, kompozit malzemeden imalatedilecek kirişleri esnek eleman olarak kullanılacak olması olacaktır. Bunun yanında kompozit malzemelerin istenilen şekilde üretilmesi konusunda sahip oldukları esneklik göz önünealınarak minimal ve orijinal bir seri elastik eyleyici tasarımı gerçekleştirecektir. Projekapsamı bu sürece ilişkin kavramsal tasarım, mekanik tasarım, elektronik donanım entegrasyonu, kontrol algoritması geliştirme ve protoip imalatı yapılacak şeklinde öngörülmüştür.Proje çıktıları, hem elde edilen teorik ve pratik bilgi sayesinde, geliştirilen eyleyici alt seviye kontrol elemanı olarak kullanılan insana yardımcı robotik sistemlerin geliştirilmesine öncü olacak hem de üniversitemiz mekatronik mühendisliği bölümü bünyesindegerçekleştireceğimiz eğitim faaliyetleri için referans proje örneği olacaktır.Not: Proje mekatronik mühendisliği bölümünde yürütülecek fakat makine mühendisilği bölümünden kompozit kirişlerin tasarımı, karakterizasyonu ve modellenmesi konusunda destek alınacaktır. Proje kapsamında elektronik kartlar ve mekanik tasarım üniversite bünyesindeki imkanlar ile yapılacak fakat imalat konusunda hizmet alımları gerçekleştirilecektir.

Abstract:

The critical threshold for robotic systems to take their prospective position in our daily routine is estimated to be the safety and reliability of the human-robot interface. The use of robots in uncontrolled and unstructured environments will transform robot human interface form a software dominated system to real life physical interaction. The requirements, arisen from this new concept, have emphasized the importance of the type of coupling between load and actuator and triggered the research about elastic coupling methods. The elastic coupling can be simply defined as a system that transmits actuator effort to the load via spring like mechanisms. The context of the proposed study is to design of a compact rotary series elastic actuator(SEA). The output of the project will be a SEA prototype. The prototype will have necessary sensor and actuator hardware together with their electronic conditioning and control circuits. Hence the complete project will be an example of mechatronic design procedure. The innovative part of the project is the implementation of composite beams as elastic components of the SEA. Taking the advantage of flexibility of the composite manufacturing procedures, the mechanical design of the SEA will also be original. The project will include following r&d procedures: conceptual design, mechanical design, electrical hardware integration, control software development and prototyping.