Upper Limb Robot Arm System Design and Kinematic Analysis

Authors : Çağatay Ersin, Mustafa Yaz, Hüseyin Gökçe

Pages : 1320-1331

Doi:10.31202/ecjse.753267

View : 26 | Download : 9

Publication Date : 2020-09-30

Article Type : Research

Abstract :Bu çalışmada, kol kasında rahatsızlık hisseden ve güç kaybı yaşayan kişiler için giyilebilir bir üst ekstremite robot kol tasarımı tasarlanmıştır. Kol rahatsızlığı olan kullanıcı, tasarlanan sistemi koluna bağlayabilir ve sağlıklı bireyler gibi günlük yaşam aktiviteleri gerçekleştirebilir. Üst ekstremite robot kol sistemi Solidworks programında tasarlanmıştır. Sistem kullanıcının beline bağlanır ve tüm kolu sarar. Tasarlanan robot kol sistemi 5 cm kalınlığında alüminyum malzemeden üretilecek şekilde tasarlanmıştır. Köşeli servo motorlar eklemlerden bileklere ve dirseklere monte edilir. Doğrusal motor, hem dikey hem de yatay hareket sağlamak için üst ekstremite sisteminin omuz kısmına monte edilmiştir. Solidworks yazılımı yardımıyla tasarlanan mekanizma için gerekli analizler yapıldı. Kol, el ve omuz aparatlarının güvenlik katsayıları maksimum 250 Newton yük için hesaplanmıştır. Daha sonra gerekli hareketler için kısıtlamalar yapılmış ve kullanılacak motorların güç ve tork değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca, sistemin kol, el ve omuz kısımları için kuvvet dağılımları yapılarak maksimum yer değiştirmeler belirlenmiştir.
Keywords : robot kol tasarımı, hareket analizi, kuvvet analizi, sonlu elemanlar yöntemi, açısal ve lineer motorlar