Design, development, and real-life implementation of a high power quadruped robot

Name: Design, development, and real-life implementation of a high power quadruped robot
Author: Emre, Sinan

İsim	Design, development, and real-life implementation of a high power quadruped robot
Yazar	Emre, Sinan
Basım Tarihi:	2023-02-13T12:24:18Z
Tür	Belge
Dil	İngilizce
Dijital	Evet
Yazma	Hayır
Kütüphane:	Özyeğin Üniversitesi
Kayıt Numarası	869f8955-f939-4c61-b2de-f0c8a191e0f0
Lokasyon	Department of Mechanical Engineering
Tarih	2023-02-13T12:24:18Z
Örnek Metin	This thesis presents the design, development, and experimental test of a quadruped with high power-to-weight ratio. In this thesis, three design processes are studied, namely, actuator design, leg mechanism design and torso design.The robot is required to be lightweight and traverse relatively fast without payload. Initially, the dynamic model of the robot was built, and a design optimization study for weight minimization was conducted in accordance with the loading results obtained from simulation studies. In order to obtain enhanced locomotion capabilities, custom actuator units with a high power-to-weight ratio were developed and deployed at the robot joints. With these actuators, the position control method was applied to the robot to control the motion. Moreover, the FEM model of the robot was built, and a design optimization study for weight minimization was conducted in accordance with the loading results obtained from simulation studies. As the main result, two prototypes were built, and quadruped gait experiments were conducted., Bu tez, yüksek güç-ağırlık oranına sahip dört bacaklı robotun tasarımını, geliştirilmesini ve deneysel testini açıklamaktadır. Bu tezde, eyleyici tasarımı, bacak mekanizması tasarımı ve gövde tasarımı olmak üzere üç tasarım süreci incelenmiştir. Robotun hafif olması ve yük olmadan nispeten hızlı hareket etmesi gerekmektedir. Öncelikle robotun dinamik modeli oluşturulmuş ve buna bağlı simülasyon çalışmalarından elde edilen yükleme sonuçlarına göre ağırlık minimizasyonu için tasarım optimizasyon çalışması yapılmıştır. Gelişmiş hareket kabiliyeti elde etmek için, yüksek güç-ağırlık oranına sahip özel eyleyici üniteleri geliştirilmiştir ve robot eklemlerine yerleştirilmiştir. Bu eyleyiciler ile hareketin kontrol edilmesi için robota pozisyon kontrol yöntemi uygulanmıştır. Ayrıca robotun Sonlu Elemanlar modeli oluşturulmuş ve simülasyon çalışmalarından elde edilen yükleme sonuçlarına göre ağırlık minimizasyonu için tasarım optimizasyon çalışması yapılmıştır. Sonuç olarak, iki prototip inşa edilmiştir ve yürüyüş deneyleri yapılmıştır.

Kaynağa git Özyeğin Üniversitesi

Aramaya Dön

Özyeğin Üniversitesi

Kaynağa git

Design, development, and real-life implementation of a high power quadruped robot

Yazar Emre, Sinan

Basım Tarihi 2023-02-13T12:24:18Z

Tür Belge

Dil İngilizce

Dijital Evet

Yazma Hayır

Kütüphane Özyeğin Üniversitesi

Kayıt Numarası 869f8955-f939-4c61-b2de-f0c8a191e0f0

Lokasyon Department of Mechanical Engineering

Tarih 2023-02-13T12:24:18Z

Örnek Metin This thesis presents the design, development, and experimental test of a quadruped with high power-to-weight ratio. In this thesis, three design processes are studied, namely, actuator design, leg mechanism design and torso design.The robot is required to be lightweight and traverse relatively fast without payload. Initially, the dynamic model of the robot was built, and a design optimization study for weight minimization was conducted in accordance with the loading results obtained from simulation studies. In order to obtain enhanced locomotion capabilities, custom actuator units with a high power-to-weight ratio were developed and deployed at the robot joints. With these actuators, the position control method was applied to the robot to control the motion. Moreover, the FEM model of the robot was built, and a design optimization study for weight minimization was conducted in accordance with the loading results obtained from simulation studies. As the main result, two prototypes were built, and quadruped gait experiments were conducted., Bu tez, yüksek güç-ağırlık oranına sahip dört bacaklı robotun tasarımını, geliştirilmesini ve deneysel testini açıklamaktadır. Bu tezde, eyleyici tasarımı, bacak mekanizması tasarımı ve gövde tasarımı olmak üzere üç tasarım süreci incelenmiştir. Robotun hafif olması ve yük olmadan nispeten hızlı hareket etmesi gerekmektedir. Öncelikle robotun dinamik modeli oluşturulmuş ve buna bağlı simülasyon çalışmalarından elde edilen yükleme sonuçlarına göre ağırlık minimizasyonu için tasarım optimizasyon çalışması yapılmıştır. Gelişmiş hareket kabiliyeti elde etmek için, yüksek güç-ağırlık oranına sahip özel eyleyici üniteleri geliştirilmiştir ve robot eklemlerine yerleştirilmiştir. Bu eyleyiciler ile hareketin kontrol edilmesi için robota pozisyon kontrol yöntemi uygulanmıştır. Ayrıca robotun Sonlu Elemanlar modeli oluşturulmuş ve simülasyon çalışmalarından elde edilen yükleme sonuçlarına göre ağırlık minimizasyonu için tasarım optimizasyon çalışması yapılmıştır. Sonuç olarak, iki prototip inşa edilmiştir ve yürüyüş deneyleri yapılmıştır.