Robotik protez kolda kinematik optimizasyon ve malzeme tasarımına yenilikçi yaklaşımlar

Bu tez, 7 serbestlik derecesine sahip bir protez kolun tasarımı, modellenmesi ve analizine ilişkin kapsamlı bir çalışma sunmaktadır. Araştırma, mekanik verimliliğini artırmak için uygun malzemelerin kullanımını göstermektedir. Araştırma, Alüminyumdan yapılmış Alaşım 6061 T6, (230 GPa) Epoksi Karbon UD (Kürlenmemiş) ve protezlerde belirgin mekanik nitelikleri ve olası uygulanabilirlikleri nedeniyle seçilen Kompozit, epoksi (%65 uzun cam elyafı) olmak üzere üç ayrı malzemeyi değerlendirmektedir. Protez kolun tasarımı SolidWorks ile oluşturulmuş ve yapısal performansı farklı yükleme durumları altında ANSYS'nin Workbench'i kullanılarak değerlendirilmiştir. Araştırma, insan rahatlığı ve verimliliği için gerekli bir denge olan 7 serbestlik derecesine sahip bir protez kol modellemesinde dayanıklılık, ağırlık ve mukavemeti dengeleme gibi önemli bir sorunu ele almaya dayanmaktadır. Maksimum von-mises gerilimi, toplam deformasyon, gerinim enerjisi eşdeğer elastik gerinim ve protez kolun güvenlik faktörü dahil olmak üzere temel mekanik özellikler ve kapsamlı simülasyonlar her malzemeyi değerlendirmiştir. Bulgular, üç gelişmiş malzemenin de tatmin edici performans göstermesine rağmen Epoksi Karbon UD'nin en iyi seçim olduğunu gösterdi. Bu malzeme, aynı zamanda minimum deformasyon olan ve daha büyük bir güvenlik faktörü olan en iyi sertlik-ağırlık oranını gösterdi ve bu da onu protez kol için en etkili seçim haline getirdi. Bu çalışma, malzeme seçimi ve tasarımın optimize edilmesi konusunda içgörüler sağlayarak protez kol gelişimini geliştiriyor. Araştırma, kullanıcılar için kapsamlı deneyimi iyileştirirken yapısal gereksinimleri karşılayan protez kol geliştirmek için sofistike malzemeler ve modelleme metodolojileri kullanmanın önemini vurguluyor. Tez, kompozitler için yeni malzemelerin araştırılmasını, akıllı teknolojilerin dahil edilmesini ve fiziksel form modellemesiyle simülasyon çıktılarının doğrulanmasını kapsayan daha fazla araştırma için bir öneriyle sonuçlanıyor