Eklemeli imalat yöntemiyle üretilen esnek elektropnömatik tutucunun analizi ve kontrolü

Esnek elektropnömatik tutucular, yumuşak robotik cihazların geliştirilmesine ve yumuşak robotlar için farklı ve karmaşık donanım tasarımlarının etkinleştirilmesine önemli ölçüde katkıda bulunmaktadır. Birçok avantajın yanı sıra, esnek tutucuların konum geri bildiriminin olmaması, konum kontrolü için bir sorun teşkil etmektedir. Bu tez çalışması, eklemeli imalat teknolojisi kullanılarak üretilecek olan esnek elektropnömatik tutucuyla bu sorunu incelemeyi amaçlamaktadır. Esnek tutucu, 3D yazıcıda kalıplama tekniği kullanılarak iki parça halinde imal edilmiştir. Tutucunun yapısı, kalıplanmış silikon (RTV-3015) ve haznelerden oluşan polietilen tereftalat (PET) filmden oluşmaktadır. Bu bölmeler, basınçlı hava ile çalışabilen 10 adet hava geçirmez bölmeden oluşan aktif bir bölme ve PET film ile kaplanmış bir pasif bölmedir. Esnek tutucunun bükülmesi sırasında, pasif hazne içindeki PET film basınçlı hava tarafından sıkıştırılmaya başlar ve bu da tutucunun daha yüksek bir yük tutma kapasitesiyle sonuçlanır. Ayrıca esnek sensörden yapılan geri besleme modülü fabrikasyon sırasında entegre edilmiştir. Esnek tutucunun PID kontrolü için gerçek zamanlı bir kontrol deney düzeneği oluşturulmuştur. Kontrolcünün basamak ve yörünge takip performansları gözlemlenmiştir. Gerçek zamanlı deneylerin doğruluğunu karşılaştırmak için tutucunun sonlu eleman analizi COMSOL programıyla gerçekleştirildi. Deneysel çalışmaların sonuçları ile elektropnömatik tutucunun hareket özellikleri, eğilme açısı ile basınç arasındaki ilişki ve konum izleme performansı incelenmiştir. Tutucunun deneysel sonuçlarının simülasyon sonuçlarıyla iyi bir uyum içinde olduğu tespit edilmiştir. Deneysel sonuçlar, esnek tutucunun PID kontrol algoritması ile başarılı yörünge izleme performansı gösterdiğini belirlemiştir.