TR2022014644A2

TR2022014644A2 - Yedi̇ serbestli̇k dereceli̇ i̇ki̇ küresel bi̇r doğrusal eyleyi̇ci̇li̇ mani̇pülatör ve motor si̇stemi̇

Info

Publication number: TR2022014644A2
Application number: TR2022/014644A
Authority: TR
Inventors: Tinkir Mustafa; Saygin Öğülmüş Ahmet
Original assignee: Ahmet Saygin Oeguelmues; Saygin Öğülmüş Ahmet; Tinkir Mustafa
Priority date: 2022-09-23
Filing date: 2022-09-23
Publication date: 2022-10-21
Also published as: WO2024063716A1

Abstract

Buluş; iki özgün küresel motor ve bir doğrusal eyleyiciden oluşan, robotik ve simülatör mekanizmalarında kullanılabilen ve önceki tekniklere göre daha ergonomik ve ekonomik bir tasarıma sahip yedi serbestlik dereceli manipülatör sistemidir. Buluşun yedi serbestlik derecesine ulaşmasını ve bu özelliği ile literatürden farklı bir tasarıma sahip olmasını sağlayan üzerinde bulundan tamamen özgün ve yenilikçi küresel motor tasarımlarıdır. Hem manipülatör sistemi hem de küresel motor farklı uygulamalarda kullanılmaya uygun, bilinen teknikteki manipülatör ve küresel motor sistemlerinin yerini alabilecek nitelikte olup, tamamen özgün tasarıma, farklı çalışma stratejisine ve uygulanabilirliğe sahip özellik taşımaktadırlar.

Description

TARIFNAME YEDI SERBESTLIK DERECELI iKi KÜRESEL BIR DOGRUSAL EYLEYICILI MANIPÜLATÖR VE MOTOR SISTEMI TEKNIK ALAN Bulus; çok serbestlik derecesine sahip, robotik ve simülatör mekanizmalarinda ve uygulamalarinda rahatlikla kullanilabilen, yenilikçi yedi serbestlik dereceli iki küresel bir dogrusal eyleyiciden olusan manipülatör ve sistemin bir parçasi olan özgün küresel motorla ilgilidir. ÖNCEKI TEKNIK Modern bir robotik sistemi genellikle mekanik bir manipülatör, bir uç isleyici, mikroislemci tabanli bir denetleyici, bir bilgisayar ve dâhili ve harici sensörlerden olusur. Robotlar çalisma uzayi, kinematik yapisi, serbestlik derecesi, kontrol yapisi ve donanim gibi özelliklere göre siniflandirilabilir. En temel siniflandirma sekli, robotlari serbestlik derecelerine göre kategorize etmektir. Ideal durumda, bir manipülatör, bir nesneyi üç boyutlu uzayda serbestçe manipüle etmek için 6 serbestlik derecesine sahip olmasi yeterlidir. Bu açidan bakildiginda, bir robot 6 serbestlik derecesine sahipse genel amaçli, 6'dan fazla serbestlige sahipse artiksil ve daha az serbestlige sahipse eksiksil robot denmektedir. Bir diger siniflandirma biçimi de kinematik yapisina göre siniflandirmadir. Bir robot açik kinematik zincir döngüsüne sahipse Seri, kapali kinematik kinematik zincir döngüsüne sahipse paralel, her ikisini de sahipse hibrit robot denmektedir. Robot, manipülatör veya simülatör sistemlerinin eyleyicileri; elektriksel, hidrolik veya pnömatik tahrikli olarak gruplandirilmaktadir. Çogu sistemde DC, AC-servo veya step motorlar daha temiz, ucuz, sessiz ve kontrol etmesi nispeten kolay oldugu için kullanilir. Hidrolik tahrikler yüksek tepki hizi ve torka sahip oldugu için elektrik motorlarina göre avantajlidir. Bu nedenle hidrolik eyleyicili sistemler öncelikle agir yükleri kaldirmak için kullanilir. Hidrolik tahrikli bu sistemlerin dezavantajlari, yag sizdirma problemleri, pompa, redüktör, yag tanki gibi çok daha fazla çevresel donanim gerektirmeleri ve gürültülü olmalaridir. Pnömatik robotlar ucuz ve basittir, ancak hava sikistirilabilir bir gaz oldugu için tam olarak kontrol edilemez. Sonuç olarak, pnömatik tahrikli robotik sistemler uygulama açisindan hassas olmayan otomasyon proseslerinde ve seçme/eleme uygulamalari gibi daha sinirli is kollarinda kullanilir. Bir manipülatörün çalisma alani, uç isleyicinin erisebilecegi koordinat kümesinin (uzay) hacmi olarak tanimlanir. Azami çalisma alani, her noktaya en az bir yönde uç isleyici tarafindan erisilebilen uzayin hacmidir. Efektif çalisma alani, tüm olasi yönlendirmelerde her noktaya uç isleyici tarafindan erisilebilecek uzayin hacmidir. Efektif çalisma alani, azami çalisma alaninin bir alt kümesidir. Günümüzde çogu endüstriyel robot alti veya daha az serbestlik derecesine sahiptir. Bu robotlar genellikle pozisyonu manipüle etmek için kullanilan kolun ilk üç eklemine (R-dönme veya P-prizmatik) göre kinematik olarak siniflandirilirken, bilekle iliskili eklemlerin geri kalani oryantasyonu kontrol etmek içindir. Bu robotlarin (manipülatörlerin) çogunlugu Kartezyen (PPP), Silindirik (RPP), Küresel (RRP), SCARA (RRP), Mafsalli (RRR) (sekil 2.3) olmak üzere bes geometrik tipten birine girer. Bu bes manipülatör kolunun her biri seri robotlardir. Altinci farkli manipülatör sinifi, paralel robot olarak adlandirilir. Paralel bir manipülatörde, daha önce de belirttigimiz gibi, baglantilar açik kinematik zincirden ziyade kapali olarak düzenlenmistir. Bulus konusu; iki küresel bir dogrusal eyleyiciden olusan yedi serbestlik dereceli manipülatör sistemi kinematik yapi olarak seri manipülatörlere, çalisma uzay yapisi olarak paralel manipülatörlere benzemektedir. Ancak bulusu diger sistemlerden ve bilinen tekniklerden ayiran en önemli özellik sadece üç eyleyici ile yedi serbestlik derecesine ulasmasi ve robotik/manipülatör/simülatör uygulamalarinda kolaylikla kullanilabilir nitelige sahip olmasidir. Ayrica bu avantajlari saglayan özgün küresel motor tasarimi içermesinden dolayi bulus konusu yenilikçi bir tasarima sahiptir. Bilinen teknikteki robotik/manipülatör/simülatör sistemlerin dezavantajlari: o Serbestlik derecesi kadar eyleyiciye sahip olmalari gerekmektedir. 0 Eyleyici sayisinin artmasi ile kontrol islemi daha zor ve karmasik hale gelmektedir. o Eyleyici sayisi ile orantili ekonomik ve ergonomik tasarimlarin tam olarak sunulamamasi seklinde siralanabilir. Endüstride geleneksel elektrik motorlari farkli amaçlarda güç gereksinimini saglamak için eyleyici olarak kullanilmaktadir. Elde edilen hareket genelde tek eksen üzerinde döner harekettir, çesitli makine elemanlariyla döner hareket farkli eksenlere tasinabilmekte veya dogrusal harekete çevrilmektedir. Birden çok eksende farkli eksenlerde hareket yapilmasi istendigi durumda ise birden çok eyleyici kullanilarak sistem tahrik edilebilmektedir. Küresel motor kullanimi sayesinde üç ayri eksene kadar tek eyleyici ile sistemin tahrikine ve kontrolüne imkân saglanabilmektedir. Küresel motorlar; ilk defa indüksiyon motorunu küresel bir rotordan olusacak yapida tasarlamasiyla gündeme gelmistir. Küresel motordan beklenti her eksende ayni serbestlikte hareket etmesidir. Fakat bu durum motorun kontrolünü karmasik hale getirmekte, tasarimini herhangi bir sisteme uyarlamayi zorlastirmaktadir. Ayrica çogu küresel motor tasariminda motorun büyüklügü ve agirligiyla dogru orantili tork elde edilememektedir. Örnegin herhangi bir robotik eklemde kullanilmasi ön görülen küresel motor kendi yüküyle beraber eklemleri de hareket ettirebilmelidir. Bu nedenle hareketi sinirlayarak daha basit tasarim ve kontrol ile bu gerçeklestirilebilir. Son yapilan bazi çalismalarda tümlesik hareket yerine ayrik hareket yapmaya yönelik küresel motor tasarimlari gerçeklestirilmistir. Bulusa konu manipülatör sisteminin en önemli parçasi olan özgün küresel motor tasariminda; dis küre stator, iç küre rotor olmakla beraber sarim ve nüveler dis küreye yani statora baglidir. Rotor üzerinde ise miknatislar bulunmaktadir. Statorda konumlandirilan sarimlardan hangisine elektrik akimi verilirse o sarimda manyetik alan olusmakta ve rotordaki miknatisi çekmektedir, bu sekilde hangi eksende hareket isteniyorsa o eksende bulunan sarimlara elektrik akimi verilerek istenilen hareket elde edilebilmektedir. Yedi serbestlik dereceli manipülatör sisteminde kullanilan bir diger bulus konusu küresel motor; ayrik hareket edebilen sabit miknatisli bir tasarima sahiptir. Bulus; küresel motor, daha hafif ayni zamanda daha modüler bir yapida tasarima sahip olup herhangi bir robot, manipülatör veya benzer mekanizmalarda kullanilabilir niteliktedir. Yataklama bilinen teknikteki diger küresel motorlardan farkli olarak iki kapak arasina çok noktali bilya mekanizmasi ile saglanmis ve bu sekilde rotorun merkezinden ya da rotor yüzeyinden yatakli modellere göre daha dengeli hareketine imkan saglanmistir. Bilinen tekniklere göre bulus konusu küresel motorun avantajlari: o Bilinen teknige göre bulus konusu küresel motor tasariminda, hem rotorun yataklanmasini saglayan hem de 18 adet statoru bir arada tutan alt, orta ve üst olmak üzere 3 adet kapak yer almaktadir. 0 Motorun üst ve alt kapak arasina çok noktali bilya mekanizmasi yerlestirildigi için rotorun merkezinden ya da rotor yüzeyinden yatakli küresel motor modellerine göre daha dengeli hareket saglanabilmektedir. Yüzeyden yatakIama, statorun konumu, sürtünme ve temas yüzeyindeki bosluklardan dolayi rotorun hareketini ve motorun tasarimini kisitlamaktadir. Rotorun içinden merkez yataklamalar ise hem ekstra agirlik hem ekstra alan kaplamakta ayrica manyetik alani da etkiIeyebiImektedir. Kapaktan yatakIama stator için genis bir alan açarken manyetik alana etkisi yoktur. Hem tasarimda büyük kolaylik saglamakta hem de oldukça hafiftir. Kapak ayni zamanda rotorun üzerindeki baglanti saftiyla beraber mekanik sinir görevini de yerine getirmektedir. Bu sayede herhangi bir dikey mekanizma motor çalismiyor bile olsa bile belli bir açiyla dikey pozisyonunu koruyabilmektedir. Motordaki her bobin birbirinden ayri yerlestirilmis ve bu tasarimla tek bir bileske hareket elde etmek için karmasik bir algoritma kullanmak yerine egilme (tilt) ve dönme (spin) hareketleri birbirinden ayrilmistir. Bu sayede motor kontrolü ve tasarimi ergonomik hale gelmis ve daha düsük enerji ile daha yüksek tork elde edilmesine imkan saglanmistir. Her bir stator modülü 2 egilme (tilt), 1 dönme (spin) bobini olmak üzere 3 adet bobinden olusmakta ve bu modüler yapi sayesinde rotor ve bobinler çok kolay bir sekilde montaj/demontaj olabilmektedir. Motordaki stator sistemi, orta katmanda 6 adet dönme (spin), alt ve üst katmanda 12 adet egilme (tilt) olmak üzere toplam 18 adet bobinden olusmaktadir. Egilme (tilt) bobinleri 2 katman halinde 6 siradir. Bir yöne rotorun egilmesi için bobinler karsilikli itmekte veya çekmektedir. Bu sayede motorun kontrolü kolaylasmakta ve donanima binen yükü azaltmaktadir. Bobinlerdeki demir çekirdek vazifesi gören ve manyetik akiyi yönlendiren civatalar ile manyetik aki etkisinin artirilmasi saglanabilmektedir. Üç katmandan olusan küre seklinde rotorun üzerine; küp seklinde 10 X 10 X 10 mm ölçülerinde, her katmanda 8 adet miknatis olmak üzere toplamda 24 miknatis yerlestirilmistir. Bu yerlesim sekli, alt ve üst katmanda yer alan 12 adet egilme bobini ve orta katmanda yer alan 6 adet dönme bobinlerinin dizilisi ile uyumlu olup rotorun egilme ve dönme hareketlerinin daha kolay yapmasini saglamaktadir. Ayrica bu sekilde ergonomik bir küresel rotor tasarimi elde edilmistir. BULUSUN KISA AÇIKLAMASI Bulus konusu; iki özgün küresel motor ve bir dogrusal eyleyiciden olusan, robotik ve simülatör mekanizmalarinda kullanilabilen ve önceki tekniklere göre daha ergonomik ve ekonomik bir tasarima sahip yedi serbestlik dereceli manipülatör sistemidir. Bulusun yedi serbestlik derecesine ulasmasini ve bu özelligi ile literatürden farkli bir tasarima sahip olmasini saglayan üzerinde bulundan tamamen özgün ve yenilikçi küresel motor tasarimlaridir. Yapilan arastirmalar sonucunda, bulusu diger sistemlerden ve bilinen tekniklerden ayiran en önemli özellikler; Bulus konusu manipülatör sisteminin, sadece üç eyleyici ile yedi serbestlik derecesine ulasmasi ve robotik/manipülatör/simülatör uygulamalarinda kolaylikla kullanilabilir nitelige sahip olmasi, Bulus konusu küresel motor tasariminin literatürdeki küresel motor tasarimlarindan tamamen farkli ve özgün olmasi seklinde özetlemek mümkündür. SEKIL LISTESI Sekil 1. Yedi Serbestlik Dereceli Iki Küresel Bir Dogrusal Eyleyiciden Olusan Manipülatör Sisteminin Üst Tabla Yerlestirilmis Önden Görünümü Sekil 2. Yedi Serbestlik Dereceli Manipülatör Sisteminin Üst Tabla Yerlestirilmis Izometri Görünümü Sekil 3. Yedi Serbestlik Dereceli Manipülatör Sisteminin Robotik Tutucu (Gripper) Yerlestirilmis Montajli Görünümü Sekil 4. Yedi Serbestlik Dereceli Manipülatör Sisteminin Robotik Tutucu (Gripper) Yerlestirilmis Patlatilmis Görünümü Sekil 5. Küresel Motorun Önden Görünümü Sekil 6. Küresel Motorun Izometrik Görünümü Sekil 7. Küresel Motorun Üstten Görünümü Sekil 8. Küresel Motorun Kesit Görünümü Sekil 9. Küresel Motorun Demontaj Görünümü Sekil 10. Küresel Motorun Üstten Kesit Görünümü Sekil 11. Küresel Motorun Izometri Kesit Görünümü Sekil 12. Küresel Rotor Önden Görünümü Sekil 13. Küresel Rotor Izometri Görünümü Sekil 14. Küresel Rotorlarin Yataklama Sistemi Örnekleri Sekil 15. Küresel Rotorun Egilme (Tilt) ve Dönme (Spin) Açilarinin Gösterimi Sekil 16. Küresel Rotor Miknatislarinin ve Bobinlerin Yerlesim Katmanlari Gösterimi Sekil 17. Küresel Motor Dönme Kuvveti ve Momentinin Gösterimi Sekil 18. Küresel Motor Egilme Kuvvetinin Gösterimi Sekil 19. Bobinin Yandan Gösterimi Sekil 20. Bobinin Izometri Gösterimi Sekil 21. Bobinin Üstten Gösterimi Sekillerde verilen numaralandirmalarin karsiliklari: 1. Manipülatör Sabitleme Tablasi 2. Küresel Motor Sabitleme Parçasi 3. Küresel Motor 3.1 . Küresel Motor Mili 3.2. Küresel Rotor 3.2.1 Küresel Rotor Iç Mekanizmasi 3.3.Alt Kapak 3.4.0rta Kapak Parçasi 3.5. Üst Kapak 3.6. Gövde Birlestirme Civatasi 3.7. Gövde Birlestirme Somunu 3.8. Havalandirma Kanali 3.9. Egilme Bobinleri Nüvesi 3.10. Dönme Bobinleri Nüvesi 3.11. Üst Havalandirma Deligi 3.12. Üzerindeki Miknatis 3.13. Yataklama Bilyesi 3.14. Üst Katman Egilme Bobinleri 3.15. Orta Katman Dönme Bobinleri 3.16. Alt Katman Egilme Bobinleri 3.17. Bobin Yalitim Makarasi 3.18. Emaye Kapli Bakir Tel 4. Dogrusal Motor 4.1 . Dogrusal Motor Mili . Manipülatör Simülatör Tablasi 6. Manipülatör Robotik Tutucu BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bulus, manipülatör sabitleme tablasi (1), küresel motor sabitleme parçasi (2), küresel motor (3), dogrusal motor (4), manipülatör simülatör tablasi (5) ve manipülatör robotik tutucu (6) olmak üzere alti ana parça ve bölümden olusmaktadir. Bulusun temel amaci; daha az eyleyici ile çok serbestlik derecesine erisebilen, robotik ve simülatör uygulamalarinda kullanilabilen ve bilinen manipülatör sistemlerine alternatif olabilecek, yenilikçi iki küresel bir dogrusal eyleyiciden olusan 7 serbestlik dereceli manipülatör sistemidir. Önceki teknikler incelendiginde, sadece üç eyleyici ile yedi serbestlik derecesine ulasabilen ve bulus konusu manipülatör sistemine benzeyen bir sistem ile karsilasilmamistir. Bulusa konu manipülatör sistemi mekanizma olarak iki küresel bir dogrusal eyleyici, sabit uzuv ve hareketli uzuvdan olusmaktadir. Manipülatörün altinda yer alan küresel motor (3), küresel motor sabitleme parçasi (2) ile sabitleme tablasina (1) baglanmaktadir. Daha sonra alt küresel motor (3), küresel motor mili (3.1) ile dogrusal motora (4) sabitlenir. Bu baglanti ile manipülatörün orta kismi olusturulur. Son olarak dogrusal motor mili (4.1) ile üstte yer alan diger küresel motor (3) birlestirilir. Üst küresel motor mili (3.1) ile de manipülatörün en üst kisminda yer alan ve hareketli uzuv olarak nitelendirilen manipülatör simülatör tablasi (5) veya manipülatör robotik tutucu (6) baglantisi gerçeklestirilir. Bu sekilde bulus konusu manipülatör sistemi olusturulmus olur. Sistemin asagisinda ve yukarisinda yer alan, ayni özelliklere ve tasarima sahip iki küresel motorun üç eksende (X-y egilme ve z dönme) tahriki ile manipülatör alti serbeslik derecesine erisir. Iki motor arasinda yer alan dogrusal motorun (4) tahriki ile de sisteme ilave bir serbestlik derecesi daha kazandirilmis olur ve bu sayede manipülatör 3 eyleyici ile 7 serbestlik derecesine ulasir. Sekil 1-3'de manipülatörün genel yapisi ve mantigi ayrintili sunulmustur. Bulus, manipülatör simülatör tablasi (5) kullanilmasi durumunda 7 serbestlik dereceli bir simülatör haline, manipülatör robotik tutucu (6) kullanilmasi durumunda ise yine 7 serbestlik dereceli robotik bir sistem haline kolaylikla gelebilmektedir. Bu sekilde farkli uygulamalarin yapilmasina imkan saglayan, çok serbestlik dereceli ve ergonomik tasarima sahip bir manipülatör sistemi literatüre sunulmus olur. Bulus, manipülatör sisteminin en önemli kismini saglayan ve sisteme 6 serbestlik derecesi saglayabilen özgün küresel motor (3); küresel motor mili (3.1), küresel rotor iç mekanizmasi (3.2.1) içeren küresel rotor (3.2), alt kapak (3.3), orta kapak parçasi (3.4), üst kapak (3.5), gövde birlestirme civatasi (3.6), gövde birlestirme somunu (3.7), havalandirma kanali (3.8), egilme bobinleri nüvesi (3.9), dönme bobinleri nüvesi (3.10), üst havalandirma deligi (3.11), miknatis (3.12), yataklama bilyesi (3.13), üst katman egilme bobinleri (3.14), orta katman dönme bobinleri (3.15) ve alt katman egilme bobinlerinden (3.16), bobin yalitim makarasindan (3.17) ve emaye kapli bakir tel (3.18) sargidan olusmaktadir. Bulusa konu küresel motor (3), rotor ve statordan meydana gelmektedir. Küresel motor (3) iç kisminda motorun rotorunu olusturan ve üzerinde 24 adet miknatis bulunan küresel rotor (3.2) yer almaktadir. Bu küresel rotor (3.2) alt, orta ve üst olmak üzere üç katmandan olusmakta ve her katmanda esit aralikta 8 adet miknatis (3.12) yer almaktadir. Bu yerlesim ve katman sekline göre de motorun yine iç kisminda yer alan ve motorun stator kismini olusturan 12 adet üst katman egilme bobinleri (3.14) ve alt katman egilme bobinleri (3.16), 6 adet orta katman dönme bobinleri (3.15) bulunmaktadir. Her bobin ise ayni sekilde egilme bobinleri nüvesi (3.9) ve dönme bobinleri nüvesi (3.10), bobin yalitim makarasindan (3.17) ve emaye kapli bakir tel (3.18) sargidan meydana gelmektedir. Tüm bobinlerdeki nüve görevi çelik civata ile saglanmakta ve stator sisteminde manyetik aki etkisi bu sekilde artmaktadir. Ayrica bu civatalar bobinlerin orta kapak parçasina (3.4) sabitlenmesini saglamaktadir. Üst katman egilme bobinleri (3.14) ve alt katman egilme bobinleri (3.16) alt ve üst katmanda 6'sar adet olmak üzere, orta katman dönme bobinleri (3.15) de orta katmanda 6 adet olmak üzere küresel rotor geometrisine ve miknatis (3.12) dizilisine göre yerlestirilmistir. Kisacasi, toplamda küresel motor (3) içinde stator kismini olusturan 18 adet bobin yer almaktadir. Alt katman egilme bobinleri (3.16) ve üst katman egilme bobinleri (3.14), küresel rotorun X ve y eksenlerindeki egilme (tilt) hareketini yapmasini saglamaktadirlar. Orta katmanda yer alan orta katman dönme bobinleri (3.15) ise küresel rotorun (3.2) 2 ekseni etrafinda dönme hareketini olusturmaktadir. Küresel motorun (3) içyapisi altigen seklinde alt kapak (3.3), orta kapak parçasi (3.4) ve üst kapak (3.5) ile muhafaza edilmektedir. Bu üç kapak parçasi, gövde birlestirme civatalari (3.6) ve somunlari (3.7) ile birlestirilmistir. Kapak geometrisinin altigen seklinde olmasi, küresel rotor (3.2) üzerinde açilan küp seklindeki deliklere yerlestirilen miknatislar (3.12) ile stator sistemini olusturan üst katman egilme bobinleri (3.14), orta katman dönme bobinleri (3.15) ve alt katman egilme bobinlerinin (3.16) senkronize çalismasini ve bu sekilde küresel rotorun (3.2) en optimum egilme ve dönme hareketini yapabilmesini saglamaktadir. Küresel motor orta kapagi, 6 adet modüler birbirine geçmeli orta kapak parçasina (3.4) birlestirilmesi ile meydana gelmektedir. Bunun amaci ise motorun çalismasinda bir problem oldugunda tüm kapak sistemini sökmeden küresel rotora (3.2) ve stator bobinlerine kolay müdahale edilebilmesi içindir. Orta katman dönme bobinleri (3.15) orta kapagi olusturan orta kapak parçalarinin (3.4) birlesim yerlerine yani altigen geometrinin köse kisimlarina gelecek sekilde siralanmistir. Ayrica küresl motorun (3) isinma durumuna karsi orta kapak parçalarinin (3.4) ve üst kapak (3.5) üzerinde sirasiyla havalandirma kanali (3.8) ve üst havalandirma deligi (3.11) açilmistir. Stator sistemindeki egilme bobinleri (3.14), alt katman egilme bobinleri (3.16) ve orta katman dönme bobinleri (3.15), modüler yapida olan orta kapak parçalarina (3.4) sirasiyla çelik civata tip egilme bobinleri nüvesi (3.9) ve dönme bobinleri nüvesi (3.10) ile sabitlenmis durumdadir. Küresel motorun (3) en önemli kismini olusturan parçalardan biri olan küresel rotor (3.2), alt kapak (3.3) ve üst kapak (3.5) içine yerlestirilmis 6'sar adet toplamda 12 adet yataklama bilyesi (3.13) ile yataklanmistir. Bu sekilde yataklama ile küresel rotorun (3.2) dengelenmesi ve sürtünme kuvvetlerinin minimuma indirgenmesi saglanmistir. Küresel rotorun (3.2) iç kisminda ise agirlik merkezinin sapmamasini saglayan ve küresel rotor mili (3.1) parçasina sabitlenen küresel rotor iç mekanizmasi (3.2.1) yer almaktadir. Rotor mili (3.1), alt motorun dogrusal motora (4), üst motorun ise manipülatör simülatör tablasi (5) ve robotik tutucudan (6) en az birine baglanmasini saglamaktadir. Küresel motor sabitleme parçasi (2) ile sistemin sabit uzuvlarina manipülatör sabitleme tablasi (1) ve hareketli uzuvlarina manipülatör simülatör tablasi (5) ve robotik tutucudan (6) en az biriyle sabitlenmektedir. Kisaca, yedi serbestlik dereceli manipülatör sistemi ve bu sistemin en önemli parçasi özgün küresel motor bulusa konu olan yenilikçi tasarimlardir. Manipülatör sistemi farkli uygulamalarda kullanilmaya uygun, bilinen teknikteki manipülatör veya robotik sistemlerinin yerini alabilecek niteliktedir. Küresel motor ise literatürde yine benzeri olmayan, tamamen özgün tasarimi, farkli çalisma stratejisi ve uygulanabilirligi ile bulus özelligi tasimaktadir. TR TR

Claims

ISTEMLER

1. Yedi serbestlik dereceli iki küresel bir dogrusal eyleyiciden olusan manipülatör olup, özelligi; sistemin sabit uzuvlarina baglantiyi saglayan manipülatör sabitleme tablasi (1) manipülatör sabitleme tablasi (1), manipülatör simülatör tablasi (5) ve robotik tutucunun (6) sisteme baglantisini saglayan küresel motor sabitleme parçasi (2), sisteme alti serbestlik derecesi saglayan küresel motor (3), sisteme yedinci serbestlik derecesini saglayan dogrusal motor (4), hareketli uzuvlara baglantiyi saglayan manipülatör simülatör tablasi (5) ve manipülatör robotik tutucudan (6) en az birini içermesiyle karakterizedir.

Istem 1'de bahsedilen küresel motor (3) olup, özelligi; küresel motor mili (3.1), küresel rotor iç mekanizmasi (3.2.1) içeren küresel rotor (3.2), orta kapak parçasi (3.4), üst kapak (3.5), gövde birlestirme civatasi (3.6), gövde birlestirme somunu (3.7), havalandirma kanali (3.8), üst havalandirma deligi (3.11), miknatis (3.12), yataklama bilyesi (3.13), üst katman egilme bobinleri (3.14), orta katman dönme bobinleri (3.15) alt katman egilme bobinleri (3.16) içermesiyle karakterizedir.

3. Istem 1'de bahsedilen küresel motor (3) olup, özelligi; - üç katmandan olusan küre seklinde rotor (3.2), - altigen seklinde alt kapak (3.3), - modüler ve sökülebilen birbirine geçmeli altigen geometriyi olusturabilen alti adet modüler parçadan olusan orta kapak parçasi (3.4), - altigen seklinde üst kapak (3.5), - alti adet üst katman egilme bobinleri (3.14), - alti adet orta katman dönme bobinleri (3.15), - alti adet alt katman egilme bobinleri (3.16),

. Istem 3'te bahsedilen küresel motor (3) olup, özelligi; üç katmanda toplamda on sekiz adet üst katman egilme bobinleri (3.14), orta katman dönme bobinleri (3.15) ve alt katman egilme bobinlerinden (3.16) olusan stator sistemiyle karakterizedir.

. Istem 3'te bahsedilen küresel motor (3) olup, özelligi; X-y eksenlerinde egilme hareketini saglayan alt katman egilme bobinleri (3.16), üst katman egilme bobinleri (3.14) ve z ekseninde dönme hareketi yapabilmesi ve ayni zamanda küresel mafsal özelligi göstermesini saglayan orta katman dönme bobinleri (3.15) ile karakterizedir.

. Istem 2'de bahsedilen küresel motor mili (3.1 ) olup, özelligi; küresel rotorun (3.2) üst kismindan içine dogru konik alt geometrisi ile geçebilme ve küresel rotor iç mekanizmasina (3.2.1) sabitlenebilir olmasi ile karakterizedir.

. Istem 2'de bahsedilen küresel rotor (3.2) olup, özelligi; iç geometrisinin küresel motor miline (3.1) ve küresel rotor iç mekanizmasina (3.2.1) uygun tasarima sahip olmasi ve üzerinde küp seklinde miknatislarin (3.12) yerlestirilebilecegi küp seklinde delikleri içermesiyle karakterizedir.

. Istem 2'de bahsedilen küresel motor alt kapagi (3.3) olup, özelligi; altigen seklinde geometriye sahip olmasi, üzerinde çember seklinde birlestirme delikleri olmasi ve iç kisminda küresel rotorun (3.2) yataklanmasini saglayan küresel bilyelerin (3.13) olmasi ile karakterizedir.

Istem 2'de bahsedilen orta kapak parçasi (3.4) olup, özelligi; üzerinde havalandirma kanali (3.8) olmasi, üzerinde nüve (3.9) ve (3.10) baglanti deliklerine sahip olmasi, üst kisminda çember seklinde civata deliklerinin olmasi ve motorun orta kapagini altigen seklinde olusturabilecek geometrik tasarima sahip olmasiyla karakterizedir.

10. Istem 2'de bahsedilen üst kapak (3.5) olup, özelligi; altigen seklinde geometriye sahip olmasi, üzerinde çember seklinde birlestirme delikleri olmasi ve iç kisminda küresel rotorun (3.2) yataklanmasini saglayan küresel bilyelerin (3.13) olmasiyla karakterizedir. Istem 2'de bahsedilen küresel motor üst katman egilme bobinleri (3.14), küresel motor orta katman dönme bobinleri (3.15) ve küresel motor alt katman egilme bobinleri (3.16) olup, özellikleri; manyetik aki etkisini artiran çelik civata tip egilme bobinleri nüvesi (3.9), çelik civata tip dönme bobinleri nüvesi (3.10), bobin yalitim makaralari (3.17) ve emaye kapli bakir tel (3.18) sargi içermesi ile karakterizedir.