Enabling slope traversal and tactile feedback in soft miniature robots via a compliant active tail and embedded proprioceptive sensors
Yumuşak mini robotlarda esnek aktif kuyruk ve gömülü propriyoseptif sensörler ile eğimli yüzeylerde hareket ve dokunsal geri bildirim sağlanması
- Tez No: 982436
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ONUR ÖZCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, yumuşak robotik sistemlerde istikrarlı eğim geçişi ve çevreye duyarlı kontrolün sağlanmasındaki zorlukları, iki tamamlayıcı bileşene odaklanarak incelemektedir: uyumlu tahrik ve proprioseptif algılama. Yumuşak robotlar, doğası gereği uyarlanabilir olmalarına rağmen, düz olmayan veya eğimli yüzeylerde gezinirken stabilite ve geri bildirim açısından sınırlamalarla karşılaşmaktadır. Bu sorunu çözmek için, aktif uyumlu bir kuyruk tasarlanmış ve ReMBoT robotuna entegre edilmiştir, bu da genişletilmiş platform TReMBoT'un ortaya çıkmasına neden olmuştur. Kuyruk, dengeyi artıran, enerji verimliliğini iyileştiren ve daha güvenilir eğim tırmanışı sağlayan kuvvet kontrollü destek sağlar. Paralel olarak, insan iç kulağının vestibüler sisteminden esinlenerek yeni bir proprioseptif algılama yaklaşımı geliştirilmiştir. Eğimi ölçebilen tek modlu bir yumuşak sensör ilk olarak uygulanmış ve doğrulanmıştır. Bu, dokunsal algılama özelliğine sahip iki modlu bir versiyona dönüştürülerek, hafif ve esnek tasarımı korurken deformasyon altında hassasiyet ve sağlamlık iyileştirilmiştir. Deneysel doğrulama, algılama sisteminin doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini, ayrıca eğimli yüzeylerde hareket etme görevlerini destekleme yeteneğini doğruladı. Bu gelişmeler, uyumlu çalıştırma ve propriosepsiyonun yumuşak robotların uyarlanabilirliğini ve dayanıklılığını artırmak için nasıl birleştirilebileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis explores the challenge of achieving stable slope traversal and environment-aware control in soft robotic systems, focusing on two complementary components: compliant actuation and proprioceptive sensing. Soft robots, while inherently adaptable, face limitations in stability and feedback when navigating uneven or inclined surfaces. To address this, an active compliant tail was designed and integrated with the ReMBoT robot, resulting in the extended platform TReMBoT. The tail provides force-controlled assistance that enhances balance, improves energy efficiency, and enables more reliable slope climbing. In parallel, a novel proprioceptive sensing approach was developed, inspired by the vestibular system of the human inner ear. A unimodal soft sensor capable of measuring inclination was first implemented and validated. This was further advanced into a bimodal version with tactile sensing, improving sensitivity and robustness under deformation while maintaining a lightweight and flexible design. Experimental validation confirmed the accuracy and repeatability of the sensing system, as well as its ability to support slope traversal tasks. Together, these developments demonstrate how compliant actuation and proprioception can be combined to improve the adaptability and resilience of soft robots.
Benzer Tezler
- Vadi geçiş nivelmanın doğruluk araştırması
Investigation of accuracy valley crossing leveling
MEHMET CAN ÖĞER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Jeodezi ve FotogrametriKonya Teknik ÜniversitesiHarita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN CEYLAN
- Sayısal yükseklik ve arazi modelleri kullanılarak kıyı şeridindeki tsunami tehlikesinin değerlendirilmesi: -dereağzı örneği
Assessing tsunami hazard along the coastline using digital elevation and terrain models: A case study of dereağzi
BÜŞRA BALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİMMET KARAMAN
- Hapishanelerde ifade özgürlüğü bağlamında kitap yasakları
Book bans in the context of freedom of expression in prisons
EVİN NAZ ERCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
HukukGalatasaray ÜniversitesiKamu Hukuku Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZEN ÜLGEN ADADAĞ
- Diasporanın sembolik sermayesi: Atina'da yaşayan İstanbullu Rumların aile fotoğrafları
The symbolic capital of the diaspora: Family photographs of the Rum Istanbulites of Athens
CEREN ACUN
Doktora
Türkçe
2021
AntropolojiGalatasaray ÜniversitesiRadyo Televizyon ve Sinema Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ Ö. MURAD ÖZDEMİR