ROBOTİK UYGULAMALAR İÇİN ELEKTROMEKANİK ENERJİ DÖNÜŞÜMÜYLE YAPAY KAS SİSTEMİNİN GELİŞTİRİLMESİ

Abstract

Gelişen teknoloji ile beraber insanlık uzun yıllardır hayali olan insansı robotlar yapma hayaline giderek daha fazla yaklaşmaktadır. Büyük firmaların bu konuda yaptığı araştırma ve çalışmalar ile insan veya hayvanlar gibi yürüyen robotlar geliştirilmekte ve daha iyi tasarımlar ortaya çıkmaktadır. Bu robotların geliştirilmesi için yine insan ve hayvanların hareket mekanizmasının incelenmesi gerekmektedir. Bu sistemlerin gelişmesiyle robotlar insanların yerine çalışacak, savaşlarda kullanılabileceklerdir. Bu tez çalışmasında iskelet kasının çalışma mantığını inceleyip benzer prototip oluşturmaya çalışılmıştır. Bu şekilde robot teknolojilerinde alışılagelmiş olarak kullanılan motorları kullanmadan hareket enerjisinin nasıl elde edilebileceği de gösterilmiştir. Yapay kas sistemi, elektro mıknatısların aralarında boşluk bırakarak sıralı halde dizilmesiyle oluşmaktadır. İstenilen hareket uzunluğu, aktif hale getirilen elektro mıknatısların manyetiklik kazanarak ara boşluğu kapatması sonucunda oluşmaktadır. Çalışmada yapay kasın verilen gerilime göre kaldırabileceği maksimum yük 130,18 N'dur. Bir yapay kas sarkomerinin konum-zaman, hız-zaman, ivme-zaman grafikleri elde edilmiştir. Bir sarkomerin ortalama maksimum boşluk uzunluğu 1,68 mm ölçülmüştür. İnsan kasına kıyasla yapay kasın veriminin maksimum parametrelerde % 56 olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Robotik, Yapay Kas, Kas Lifi, Elektromıknatıs, Sarkomer

With advancing technology, humanity is increasingly approaching the dream of making humanoid robots that have been imaginary for many years. With the research and studies carried out by large companies on this subject, walking robots such as humans or animals have been developed and better designs have emerged. In order to develop these robots, the movement mechanism of humans and animals must be examined again. With the development of these systems, robots will work in place of people and can be used in wars. In this thesis, it is tried to create a similar prototype by examining the working logic of skeletal muscle. In this way, it is also shown how motion energy can be obtained without the use of motors that are conventionally used in robotics. The artificial muscular system is formed by aligning the electro magnets in a row, leaving space between them. The desired travel length, activated magnets, must be magnetized and close the intermediate space. In the study, the maximum load that the artificial muscle can lift according to the given tension is 130,18 N. The average maximum gap length of a sarcomere is 1.68 mm. The yield of the human muscle-ready artificial muscle was found to be % 56 at maximum parameters. Keywords: Robotic, Artificial Muscle, Muscle Fiber, Electromagnet, Sarcomere