Üç parmaklı yarı esnek robotik tutucunun biyomekanik tasarım ve kontrolü
The biomechanical design and control of the three-fingered semi-flexible robotic gripper
Yazar: KUSAY DİB
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMET AYDIN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering

Özet:
Bu tez çalışması, gelişmiş nesne uyarımlı ve kavrama güvenilirliğine sahip hassas esnek robotik 
tutucuların önemini ve kullanım alanlarını ele almaktadır. Bu tutucuların avantajlarını ve dezavantajlarını 
inceleyerek, daha gelişmiş tutucuların tasarımı için hipotezler öne sürmektir. Bu çalışmada örneklem olarak 
farklı boyutlarda ve şekillerde nesneler kullanılmıştır. Örneklem büyüklüğü, nesnelerin şekil ve boyut 
çeşitliği dikkate alınarak belirlenmiştir. 
Belirtilen amaçlar doğrultusunda robotik tutucu ucun üç parmaklı olacak şekilde tasarımı 
gerçekleştirilmiştir. İlk olarak her bir parmak tek eleman içerecek şekilde tasarım gerçekleştirilmiş ve daha 
sonra her bir parmaktaki eleman sayısı artırılarak tasarım güncellenmiştir. Teorik çalışmalarda tutucu ucun 
PID kontrolü için farklı amaç fonksiyonlarına yönelik optimizasyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. Sonraki 
süreçte DC motor ve servo motor kullanılarak tutucu montajı gerçekleştirilmiştir. Parmakların hareketi 
içlerinden geçirilen tel vasıtasıyla sağlanmıştır. Telin salınımı motor kontrolü ile gerçekleştirilmiştir. Robot 
tutucu ucunun parçaları üç boyutlu yazıcı teknolojisi kullanılarak üretilmiştir. 
Tezde, hassas esnek robotik tutucuların tasarımı için teorik ve uygulamalı bir çalışma 
gerçekleştirilmiştir. Tutucuların nesneleri nasıl kavradığını ve nesnelerin şekil ve boyut çeşitliliği açısından 
tutucuların performansı değerlendirilmiştir.

Abstract:
This thesis investigates the importance and applications of advanced soft robotic grippers with 
enhanced object adaptability and grasp reliability. The advantages and disadvantages of these grippers are 
examined, and hypotheses are proposed for the design of more advanced grippers. The study uses objects of 
different sizes and shapes as a sample. The sample size is determined by considering the diversity of the 
objects' shapes and sizes. 
In line with the stated objectives, the robotic gripper tip was designed to have three fingers. Firstly, 
each finger was designed to contain a single element and then the design was updated by increasing the 
number of elements in each finger. In the theoretical studies, optimization procedures for different objective 
functions for PID control of the gripper were performed. In the next process, the gripper was assembled 
using DC motor and servo motor. The movement of the fingers is provided by the wire passed through 
them. The oscillation of the wire is revealed by motor control. The parts of the robot gripper were produced 
using three-dimensional printer technology. 
Methodology A theoretical and experimental study was conducted for the design of advanced soft 
robotic grippers. The grippers' performance in grasping objects and the diversity of object shapes and sizes 
were evaluated.