İnsansı robot kolu ön tasarımı ve analizi
Pre-design of humanoid human arm and anaysis
Yazar: İLKAY MEŞELİ
Danışman: PROF. DR. ŞENİZ ERTUĞRUL
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Sistem Dinamiği ve Kontrol Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Dinamik analiz = Dynamic analysis ; Robot kinematiği = Robot kinematics ; Robot kolu = Robot arm ; Robot tasarımı = Robot design ; Robotik = Robotics ; Sonlu elemanlar = Finite elements

Özet:
Bu çalışma kapsamında insansı özelliklere sahip olan robot kolu hakkında dünya üzerinde yapılan ve yapılmakta olan çalışmalar incelenmiştir. Bu inceleme ile dünya üzerinde bu konuda en son araştırmaların neler olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca çalışmalardan elde edilen veriler ile insan kol boyutları, çalışma alanı ve istatiksel çalışma performansı gibi kolu tanımlayan bazı değerler referans olarak alınmıştır. 
İnsan kol gücü ile yapılan birçok işte (Seri üretim vb.) insan kolunun yerini alabilecek bir robot tasarlanmış, tasarlanan kolun sahip olduğu özelliklerin mümkün olduğu kadar insansı olması sağlanarak, insan gücü ile tekrarlanarak yapılan işlerde, hızlı bir adaptasyon ile kullanılabilmesi amaçlanmıştır.
Kolun imalata uygun bir şekilde tasarlanıp uzun süreli kullanımlarda aynı performansta çalışabilmesi için 3 boyutlu bir tasarım programından yararlanılmıştır. Böylelikle kolun imalatı öncesinde, bilgisayar ortamında, kolu oluşturan parçalar ve montaj ile ayrıntılı bir şekilde çalışılabilmiştir. 
Kolun, araştırmalardan elde edilen istatistiksel sonuçlara yakın dayanım ve performans göstermesi için sonlu elemanlar ve dinamik modeller bilgisayar ortamında kurulmuştur. Sonlu elemanlar modeli yardımı ile koldaki statik yükler altında oluşan sehimler ve gerilmeler incelenmiştir. Dinamik simülasyon modeli yardımı ile ise seçilen motor ve redüktörlerin uygun olup olmadığı denetlenmiştir. Her iki modelden de elde edilen sonuçlar ışığında kol iskeletinde değişiklikler yapılmış ve seçimi yapılan motor, redüksiyon gibi elemanların seçimi güncellenmiştir. Bu şekilde iterasyonlar yapılarak, kolun minimum ağırlıkta olması ve performans kriterlerinin maksimum düzeye çekilerek tasarlanması sağlanmıştır.

Abstract:
The scope of this study, humanoid arm projects on world are examined and are taken as an example for using own humanoid arm project. Arm's size, workspace of arm, human arm's statistical working performance etc. were examined from projects. Own humanoid arm project are designed with use of the information obtained.  Minimum weight and maximum humanoid performance are two criteria?s for design of humanoid robot arm. 
Three dimensional CAD program was used for find any assembly and manufacturing problems. So, before manufacturing started all robot arm parts were modeled and assembled in computer. In this part of design, manufacturability is first criteria. As much as possible, parts are designed to produce in İTU?s laboratories.
Prototype has not been produced yet. Therefore, robot arm is simulated in computer about finite elements and dynamic analysis. Robot arm is examined about displacement and stress result with use of finite elements model.  All loads were found from study about humonoid robot arms and statically applied.
Detection of which type of DC motor and reduction elements are calculated with the dynamic analysis. Torque and power values which must be feeding   by motors is found for each joints by use of dynamic analysis. So, optimum selection of elements is realized.