İnsan Makine Arayüzü Olarak 3x3 Stewart Platformunun Empedans Kuvvet Kontrolü


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2010

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Alper Güney

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Vasfi Emre ÖMÜRLÜ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Stewart Platform tabanlı, uzaysal hareketin simüle edilmesine dair, birçok uygulama, bu kinematik paralel mekanizmaların 1965 teki ilk çıkışından itibaren, hayata geçirilmiştir. Başta uçak simülatörleri olmak üzere, üç boyutlu yüzeylerin işlenmesi gibi problemlerin çözümünde, Stewart Platform kullanılagelmiştir. Bu çalışmada, uzaysal hareketin, mesela uçak simülatörlerindeki gibi, simülasyonu yerine, uzaysal hareket yapan, 3 öteleme artı 3 dönme ekseni, herhangi fiziksel cismin tek noktadan Stewart Platform kullanılarak kontrolünü sağlayacak, kuvvet geribeslemeli bir insan-makine arayüzünün gerçekleştirilmesi amaçlanmaktadır. Böylece, hava, denizaltı veya uzayda hareket eden taşıtlarda tek noktadan bütün yönlendirmeler ve hız ve pozisyon kontrolleri gerçekleştirilebilecektir. Aynı zamanda kontrol edilen taşıta gelen ve taşıtı yönlendirme durumunda olan kullanıcının normalde hissetmediği dış, taşıtın maruz kaldığı, kuvvetler, kuvvet geribeslemesi yoluyla kullanıcıya iletilecektir. Bu arayüzün tıbbi uygulamaları da mümkündür.Proje kapsamında, uzaysal altı eksenli hareket edebilen 3-3 Stewart Platformunun gerçek zamanlı insan-makine arayüzü olarak kullanımı incelenmiştir. Kullanıcı tarafından platform üzerine rijit bağlı kola uygulanacak olan altı eksenli kuvvet ve moment değerine göre platformun uyum göstererek hareket etmesi istenmektedir. Kullanıcı tarafından platforma uygulanan kuvvetin her bir eyleyici (tahrik elemanı) üzerindeki etkisi ayrı ayrı incelenmiştir. Bunun içinde 3-3 Stewart Platformuna ait Jakobian model tespit edilmiştir. Sonrasında her bir eyleyici empedans kontrol yöntemi kullanılarak ayrı ayrı kontrol edilmiştir. Ayrıca bu çalışmada 3-3 Stewart Platformuna ait düz kinematik problemde gerçek zamanlı olarak Newton-Raphson yöntemiyle çözümlenmiştir. Bu çalışmanın devamında, bu arayüz vasıtasıyla uzaysal hareket yapan herhangi fiziksel cismin tek noktadan kontrol edilmesi amaçlanmaktadır.Günümüzde uzaysal hareket eden cisimlerin kontrolünde direk 6 eksen birden tek bir noktadan kontrol edilemediğinden ve kuvvet geri beslemesi mevcut olmadığından, tasarlanacak insan-makine arayüzünün uluslararası düzeyde önemli bir boşluğu doldurması ve ulusal ekonomiye katkısı büyük olacaktır. Kaldı ki Stewart Platform konusunda fiziksel bazda uzmanımızın olmayışı ve bu teknolojide uzmanlaşmanın, kullanım alanları bakımından, ülke ekonomisine faydaları düşünüldüğünde, konunun önemi anlaşılmaktadır.