An actuated flexible spinal mechanism for a bounding quadrupedal robot

Evrim ve tecrübe tabanlı öğrenme süreci hayvanlara doğada hayatta kalabilmeleri için birçok karmaşık görevi yerine getirebilen vücut yapıları ve hareket kabiliyetleri vermiştir. Bu hayvanlar arasında özellikle bacaklı omurgalılar, yüksek hızlara erişmek ve keskin manevralar yapabilmek için kaslı iskelet vücut yapılarını kullanırlar. Buna benzer dinamik davranışlarda esnek omurga, havyana fazladan güç ve esneklik desteği vererek önemli bir rol oynamaktadır. Robotik araştırmaları buna benzer dinamik becerileri mekanik sistemlerde gösterebilmeyi amaçlar. Buna rağmen günümüzde benzeri dinamik hareketleri yapabilen robotlar esnek omurga sistemlerine sahip değillerdir. Biz bu tez ile kontrol edilebilir omurga sisteminin dört bacaklı robotlarda sıçrayarak koşma hareketi üzerindeki etkilerini araştırıyoruz. Biyolojik kaynaklara dayanarak, ilk olarak yeni bir kontrol edilebilir omurgaya sahip dört bacaklı robot modeli sunuyor ve bu modeli yine yeni olarak sunduğumuz sıçrayarak koşma kontrolü modeli ile bağdaştırıyoruz. Çok tekrarlı değişkenli yöntemler kullanarak, sunduğumuz esnek robot ve standart robot modelini eniyileştiriyor ve bununla beraber omurga kontrolünün sunduğumuz esnek robot modeli üzerindeki başarım etkilerini araştırıyoruz. Daha yüksek hız ve zıplama yükseklikleri elde ederek esnek vücut yapısı ile dinamik sıçrayarak koşma hareketinin adım özellikleri arasındaki bağı inceliyoruz. Ayrıca tezimizde, sunduğumuz robot modelinin ve robottaki omurga sisteminin analitik incelemesini yaparak, bütün sistemdeki dinamikleri ve kuvvetleri araştırıyoruz. Simülasyon sonuçlarına bakarak esnek bir omurga sisteminin, robotlardan daha yüksek verim alabilmek için ne dereceye kadar geliştirilebileceğini sorguluyoruz.