TR2021009716A2 - Bi̇r tahri̇k mekani̇zmasi - Google Patents

Abstract

Buluş, dış iskelet hareket sistemlerinde kullanılmak üzere kas sistemine benzer şekilde biyomedikal hareket sağlamak için bir tahrik mekanizması (10) ile ilgilidir. Buna göre, bir başlangıç noktası (13) ile bir bitiş noktası (14) arasına ardışık olarak sağlanmış en az bir manyetik bloğu (11); bahsedilen manyetik blokların (11) birbirlerine yaklaşmasını veya birbirinden uzaklaşmasını sağlamak için hareket eden en az bir pistonu; (12) pistonun (12) hareketini sağlamak için bir kontrol birimini (15) içermesi; bahsedilen kontrol biriminin; (15) bir güç kaynağından (16) bahsedilen başlangıç noktasına (13) önceden belirlenmiş değerdeki enerjinin verilmesini sağlayacak; verilen enerji miktarına göre pistonların (12) elektromıknatıslara yaklaşmasını sağlayacak şekilde konfigüre edilmiş olmasıyla karakterize edilmektedir.

Description

TARIFNAME BIR TAHRIK MEKANIZMASI TEKNIK ALAN Bulus, biyomedikal hareketi saglayan dis iskelet hareket sistemlerinde kullanilmak üzere kas sistemine benzer sekilde hareketi saglayan yenilikçi bir mimari ile tasarlanmis bir tahrik mekanizmasi ile ilgilidir.

Dis iskelet robotlar insan vücudu ile uyumlu olarak çalisabilen, enerji verimliligine sahip, güvenli, kararli ve giyilebilir elektromekanik elemanlardir. Bu robotlar, yürüme engeli bulunan hasta yada yasli kisilerde rehabilitasyon ve askeri uygulamalarda güç arttirma amaciyla kullanilmaktadir. Tasarlanan dis iskelet robotlar kullanildigi alanlarda kisilerin hayatlarini kolaylastirmakta ve daha iyi bir Insan kas-iskelet sistemi, bagli bulundugu eklemlerde sertligi ve sbnümü degistirerek minimum enerji ile esnek ve kararli bir hareket kabiliyeti saglamaktadir.

Günümüzde gelisen robot teknolojileri ile birlikte sertligi degistirilebilir eyleyici tasarimlarinin kullanildigi dis iskelet robotlar üzerine çalismalar hizla devam etmektedir. Dis iskelet robotlar, kullanici ile sürekli uyum halinde çalismasi gerektigi ve mobil olarak kullanildigi için bu robotlarda kullanilan eyleyiciler enerji sarfiyati açisindan verimli olmalari istenmektedir. Kullanici ile uyumu en üst seviyelerde tutmak ve biyomimetik bir hareket kabiliyeti saglayabilmek için, elektrik motoru, hidrolik eyleyici gibi sert eyleyicilerin dis iskelet robot tasarimlarinda kullanimi uygun degildir. Bunun yerine alternatif olarak sertligi degistirilebilir yumusak eyleyicilerin kullanilmasi bu robotlardan istenen `özelliklerin elde edilmesinde büyük öneme sahiptir.

Dis iskelet çalismalarinda, istenilen kaldirma gücünü saglamasi için hidrolik veya pnömatik sistemler kullanilmaktadir. Fakat bu sistemler bir pompaya ihtiyaç duydugu için sadece yük tasimak amaciyla kullanilabilmektedir. Bu durum kullanicinin hareketlerini kisitlamak ve sistemin kullanisliliginin azalmasina neden olmaktadir. Daha hassas hareketler yapilmasi istendiginde ise servo motorlar gibi araçlar kullanilmaktadir. Fakat bu sistemler askeri amaçlar için kullanildiginda istenilen gucu saglayamamaktadir. Ayni sekilde insansi robotlar için hidroliklerin kullanilmasi saglanmaktadir. Robotun hareketlerinin insan hareketlerine benzemesi için birçok hidrolik kullanilmaktadir. Kullanilan her bir hidrolik için de ayri bir pompanin kullanilmasi saglanmaktadir. Bu durum sistemlerin yeterince küçülmesine engel olmaktadir Sonuç olarak, yukarida bahsedilen tüm sorunlar, ilgili teknik alanda bir yenilik yapmayi zorunlu hale getirmistir.

BULUSUN KISA AÇIKLAMASI Mevcut bulus yukarida bahsedilen dezavantajlari ortadan kaldirmak ve ilgili teknik alana yeni avantajlar getirmek 'üzere, bir tahrik mekanizmasi ile ilgilidir.

Bulusun bir amaci, kullanim alanina göre degisiklik gösterebilen dis iskeletler için bir tahrik mekanizmasini ortaya koymaktir.

Yukarida bahsedilen ve asagidaki detayli anlatimdan ortaya çikacak t'um amaçlari gerçeklestirmek 'üzere mevcut bulus, dis iskelet hareket sistemlerinde kullanilmak üzere kas sistemine benzer sekilde biyomedikal hareket saglamak için bir tahrik mekanizmasidir. Buna göre, bir baslangiç noktasi ile bir bitis noktasi arasina ardisik olarak saglanmis en az bir manyetik blogu; bahsedilen manyetik bloklarin birbirlerine yaklasmasini veya birbirinden uzaklasmasini saglamak için hareket eden en az bir pistonu; pistonun hareketini saglamak için bir kontrol birimini içermesi; bahsedilen kontrol biriminin; bir güç kaynagindan bahsedilen baslangiç noktasina Önceden belirlenmis degerdeki enerjinin verilmesini saglayacak; verilen enerji miktarina göre pistonlarin elektromiknatislara yaklasmasini saglayacak sekilde konfigüre edilmis olmasidir. Böylece, pistonlarin manyetik bloklarin içerisine kapanmasi ile hareket saglanmaktadir.

Bulusun mümkün bir yapilanmasinin özelligi, manyetik bloklarin her biri içerisi bosluk olacak sekilde yapilandirilmis bir kapsülü içermesidir.

Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, bahsedilen kapsülün içerisine saglanmis bir elektromiknatisi içermesidir.

Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, kapsülün iç yüzeyinde elektrik iletimini saglayan en az bir kapsül iletken hattini içermesidir.

Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, elektromiknatisin saginda ve solunda olmak üzere saglanmis en az iki piston milini içermesidir.

Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, pistona saglanmis en az iki mil deligini içermesidir.

Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, her bir elektromiknatis ile piston arasinda kalacak sekilde piston üzerine saglanmis manyetik geçirgenligi yüksek en az bir manyetik unsuru içermesidir.

Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, bahsedilen manyetik unsurun pistonun saginda ve solunda olacak sekilde saglanmis olmasidir.

Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, kapsüle saglanmis en az bir kapsül anahtarlama unsurunu içermesidir.

Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, pistonun saginda kalan manyetik unsuruna saglanmis en az bir piston anahtarlama unsurunu içermesidir.

Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, elektrigin piston üzerinden iletilmesini saglayan en az bir piston iletken hattini içermesidir.

Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, pistonun solunda kalan manyetik unsuruna saglanmis en az bir iletkeni içermesidir.

Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, güç kaynagindan baslangiç noktasina elektrik verilmesi; elektrigin birinci kapsül iletken hatti üzerinden geçerek birinci elektromiknatisi çalistirmasi, elektrige bagli olarak birinci elektromiknatisin birinci manyetik unsuru kendisine dogru çekmesi; birinci kapsül anahtarlama unsuru ile birinci manyetik unsura saglanmis birinci piston anahtarlama unsurunun birbirine temas etmesi; elektrigin birinci kapsül anahtarlama unsuru üzerinden birinci piston anahtarlama unsuruna aktarilmasi; elektrigin birinci piston anahtarlama unsurundan birinci piston iletken hattina aktarilmasi; elektrigin birinci piston iletken hattindan birinci iletkene aktarilmasi; elektrigin birinci iletken üzerinden ikinci manyetik blogun ikinci kapsül iletken hattina aktarilmasi, ayni islem adimlarinin güç miktarina bagli olarak son manyetik bloga kadar devam etmesi, son manyetik blogun kapanmasi ile elektrik iletiminin sonlandirilmasi, islem adimlarini gerçeklestirecek sekilde konfigüre edilmis olmasidir.

Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, güç kaynaginin baslangiç noktasindan güç saglayacak sekilde yapilandirilmis olmasidir.

Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, elektrik iletiminin paralel olarak yapilacak sekilde saglanmis olmasidir.

SEKILIN KISA AÇIKLAMASI Sekil 1' de bir tahrik mekanizmasinin açik görünümünün temsili bir görünümü verilmistir.

Sekil 2' de bir tahrik mekanizmasinin kapali görünümünün temsili bir görünümü verilmistir.

Sekil 3' te bir tahrik mekanizmasinin bir pistonunun temsili bir görünümü verilmistir.

Sekil 4' te bir tahrik mekanizmasinin bir manyetik blogunun yanal ve üç boyutlu görünümünün temsili bir görüntüsü verilmistir.

Sekil 5” te çoklu sayidaki tahrik mekanizmasinin birbirlerine seri baglanmasinin ve bahsedilen seri baglanmis tahrik mekanizmalarinin birbirine paralel olacak sekilde baglanmasinin temsili bir görünümü verilmistir.

Sekil 6' te bir tahrik mekanizmasinin temel bir çalisma senaryosunun temsili bir görünümü verilmistir.

BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bu detayli açiklamada bulus konusu sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak örneklerle açiklanmaktadir.

Bulus, biyomedikal hareketi saglayan dis iskelet hareket sistemlerinde kullanilmak üzere kas sistemine benzer sekilde hareketi saglayan yenilikçi bir mimari ile tasarlanmis bir tahrik mekanizmasi (10) ile ilgilidir.

Sekil 1”de ve 2'de görüldügü gibi; bahsedilen tahrik mekanizmasi (10), bir birinci baslangiç noktasi (13) ile bir ikinci bitis noktasi (14) arasina ardisik olacak sekilde siralanmis en az bir manyetik blogu (11) içermektedir. Bulusun mümkün bir yapilanmasinda dört manyetik blogun (11) kullanilmasi saglanmaktadir.

Sekil 3”e ve 4'e atfen; bahsedilen manyetik bloklarin (11) her biri içerisi bosluk olacak sekilde yapilandirilmis bir kapsülü (111) içermektedir. Bahsedilen kapsülün (111) içerisine saglanmis bir elektromiknatis (112) bulunmaktadir. Her manyetik blok (11) bir kapsül (111) içerisine saglanmis bir elektromiknatisi (112) içerecek sekilde yapilandirilmistir. Bahsedilen elektromiknatislar (112) tüm mekanizmayi tasimasiyla birlikte verilen enerjiye bagli olarak en az bir manyetik blogu (11) tasiyacak sekilde yapilandirilmistir. Ardisik iki kapsül (111) arasina saglanmis bir piston (12) bulunmaktadir. Kapsüle (111) saglanmis her bir elektromiknatis (112) ile bahsedilen piston (12) arasina saglanmis manyetik geçirgenligi yüksek en az bir manyetik unsur (122) bulunmaktadir. Bulusun mümkün bir yapilanmasinda manyetik unsur (122) olarak kullanim alanina göre degisiklik gosteren ferromanyetik veya dogal miknatis vb. malzemelerin kullanilmasi saglanmaktadir.

Söz konusu manyetik unsur (122) için kullanilan malzemenin türünün degismesi ile manyetik bloklarin (11) birbirlerini çekme gücü degisiklik göstermektedir. Bu sebeple kullanim alanina göre malzeme seçiminin yapilmasi gerekmektedir.

Baslangiç noktasina (13) baglanarak tahrik mekanizmasinin (10) hareketini saglayacak sekilde gerilim verilmesini saglayan bir güç kaynagi (16) bulunmaktadir.

Bahsedilen güç kaynaginin (16) baglanmasi için bir pozitif bir negatif uç bulunmaktadir. Baslangiç noktasindan (13) güç kaynagi (16) vasitasiyla alinan elektrigin elektromiknatisi (112) çalistirmasini saglamak için bir kapsül (111) için en az iki tane olacak sekilde saglanmis kapsül iletken hatti (113) bulunmaktadir.

Bahsedilen her bir kapsül iletken hattinin (113) ucuna saglanmis bir kapsül anahtarlama unsuru (1131) bulunmaktadir. Bahsedilen kapsül anahtarlama unsuru (1131) ile elektriksel olarak irtibatlanacak sekilde manyetik unsura (122) saglanmis en az bir piston anahtarlama unsuru (1231) bulunmaktadir. Bulusun mümkün bir manyetik unsur (122) üzerinde iki piston anahtarlama unsuru (1231) olacak sekilde saglanmistir. Bahsedilen piston anahtarlama unsuru (1231) piston (12) üzerine saglanmis iki manyetik unsurdan (122) sag tarafta olan manyetik unsura (122) saglanmistir. Bulusun mümkün bir yapilanmasinda anahtarlama unsurlari kablo, tel vb. iletken (124) hatlar olabilmektedir. Manyetik unsurun (122) elektromiknatis (112) tarafindan çekilmesi ile kapsül anahtarlama unsuru (1131) ile bahsedilen piston anahtarlama unsurunun (1231) birbiri ile elektriksel olarak temas etmesi saglanmaktadir. Boylece elektrigin kapsül anahtarlama unsurundan (1131) piston anahtarlama unsuruna (1231) aktarilmasi saglanmaktadir. Manyetik unsurun (122), elektromiknatis (112) tarafindan çekilmesi sirasinda kapsül iletken hattina (113) temasini engellemek amaciyla elektromiknatisa (112) saglanmis en az iki piston mili (114) bulunmaktadir. Bulusun mümkün bir yapilanmasinda piston milleri (114) elektromiknatisin (112) saginda iki solunda iki olmak üzere toplamda dört tane saglanmistir. Bahsedilen piston milinin (114) içerisinden geçecegi sekilde pistona (12) saglanmis en az bir mil deligi (121) bulunmaktadir.

Piston anahtarlama unsuruna (1231) aktarilan elektrigin bir sonraki manyetik bloga (11) piston (12) üzerinden tasinmasini saglayan en az bir piston iletken hatti (123) bulunmaktadir. Bulusun mümkün bir yapilanmasinda bir piston (12) üzerinde en az iki piston iletken hattinin (123) kullanilmasi saglanmaktadir. Söz konusu piston iletken hatti (123) bulusun mümkün bir yapilanmasinda iletken (124) telleri içermektedir. Pistonun (12) solunda kalan manyetik unsur (122) üzerine saglanmis iki iletken (124) bulunmaktadir. Piston iletken hatti (123) üzerinden gelen elektrigin iletkenlere (124) iletilmesi saglanmaktadir. Iletkenler (124) bir sonraki manyetik blogun (11) baglantili oldugu kapsül iletken hattina (113) elektrigin iletilmesini saglayacak sekilde yapilandirilmistir. Böylece, iletken (124) üzerinden gelen elektrigin kapsül iletken hatti (113) üzerinden kapsül (111) içerisine saglanmis elektromiknatisa (112) iletilmesi saglanarak ikinci manyetik blogun (11) elektromiknatisinin (112) çalistirilmasi saglanmaktadir. Bulusun mümkün bir yapilanmasinda söz konusu iletken (124) olarak bir iletken (124) tirçanin, bir iletken (124) telin, bir iletken (124) rayin vb. kullanilmasi saglanmaktadir. Bahsedilen iletken (124) ileri geri hareket yapacak sekilde saglanmistir. Pistonlarin (12) hareketini kontrol edecek sekilde enerji verilmesini saglamak için yapilandirilmis bir kontrol birimi (15) bulunmaktadir. Bahsedilen kontrol birimi (15), güç kaynagindan (16) alinan enerji miktarina göre tahrik mekanizmasinin (10) çalistirilmasini saglayacak sekilde konfigüre edilmistir. Bu durumda güç kaynagindan (16) az enerji verilmesi ile belirli sayidaki pistonun (12) kapanmasi saglanirken çok enerji verilmesi durumunda tam kapanma saglanabilmektedir. Enerjinin miktarina göre kapanma durumu degisiklik gösterebilmektedir.

Tahrik mekanizmasi (10) sekil 1'de gösterildigi gibi ilk olarak açik pozisyonda bulunmaktadir. Tahrik mekanizmasi (10) yeterli miktarda enerjinin verilmesi ile sekil 2'de gösterildigi gibi tam olarak kapanabilmektedir. Tahrik mekanizmasi (10) ayrica, sekil 5'te gösterildigi gibi birbirine seri olarak baglanmis çoklu sayidaki tahrik mekanizmasinin (10) birbirine paralel baglanmasi saglanarak güç,` artisi ve hassasiyet artisi saglanabilmektedir. Böylece, tahrik mekanizmasi (10) birbirine eklenerek veya çikartilarak genis kullanim alanina ve amacina hizmet edebilmesi saglanmaktadir.

Tahrik mekanizmasi (10) manyetik unsur (122) için kullanilan malzemeye bagli olarak gelistirilmis dört farkli modeli içermektedir. Kullanim alanina göre degisen manyetik malzemenin ve elektromiknatisin (112) türüne bagli olarak ayni tahrik mekanizmasi (10) üzerinde farkli modeller olusturulmustur. Bahsedilen modellerden birincisinde manyetik unsur (122) olarak bir ferromanyetik malzemenin kullanilmasi saglanmaktadir. Tahrik mekanizmasinda (10) ferromanyetik malzemenin kullanilmasi durumunda çekim yapilmasi saglanmakta fakat itme yapilamamaktadir. Bu nedenle manyetik unsur (122) olarak ferromanyetik malzemenin kullanilmasi ile hem çekme hem itme özelliginin saglanmasi için karsilikli fakat zit çalisan iki tahrik mekanizmasinin (10) çalistirilmasi saglanmaktadir. Ferromanyetik malzeme güçlü çekim özelligine sahip olmasi nedeniyle kullanim alani olarak agir yüklerin çekilebilecegi veya robotik dis iskelet sistemlerinde tercih edilmektedir. Bahsedilen modellerden ikincinde manyetik unsur (122) olarak ferrimanyetik (kalici miknatisin) kullanilmasi saglanmaktadir. Böylece, ortasinda elektromiknatis (112) bulunan her manyetik blogun (11) içindeki iki ayri kalici miknatisin birbirine dönük olan yüzleri zit kutuplar olmaktadir. Bahsedilen model tüm mekanizmanin kullanilmadiginda sorun olmayacagi alanlarda kullanilmasi saglanmaktadir. Bu durumda kendisine zit yönde çalisan iki ayri sisteme ihtiyaç duyulmamaktadir. Sadece akim yönü degistirilerek hem itme hem çekme özelliginin ayni sistem ile kullanilmasi saglanmaktadir. Bahsedilen modellerden üçüncüsünde manyetik unsur (122) olarak ferrimanyetik malzemenin kullanilmasi saglanmaktadir. Fakat elektromiknatis (112) üzerinde bulunan nüvenin içyapisinin degistirilmesi saglanarak paramanyetik malzemenin kullanilmasi saglanmaktadir. Bu durum, kalici miknatislarin enerji yokken nüveyi çekerek sistemin kapanmasina engel olmaktadir. Bahsedilen modellerden dördüncüsü, birinci model ile ikinci modelin birlestirilmesi ile olusturulmaktadir. Birinci model tahrik mekanizmasinin (10) arkasina veya arasina ikinci model tahrik mekanizmasinin (10) eklenmesi ile olusturulmaktadir. Olusturulan dördüncü model, enerji verilmedigi durumda bazi manyetik bloklarin (11) ferrimanyetik manyetik unsur (122) sayesinde kapali olmasini saglamaktadir. Ayni zamanda ani yük verildigi durumda ise süspansiyon görevi görerek sistemin olasi hasarlara karsi korunmasini saglamaktadir. Böylece, sistemin yüksek güç miktarinda çalistirilabilmesi saglanmaktadir.

Kontrol birimi, güç kaynagi (16) vasitasiyla baslangiç manyetik blogun (11) kapsül iletken hattina (113) belirli miktardaki enerjinin verilmesini saglayacak sekilde konfigüre edilmistir. Kapsül iletken hattina (113) iletilen elektrik ile elektromiknatisin (112) çalistirilmasi saglanmaktadir. Elektromiknatisin (112) çalistirilmasi ile bir manyetik alanin olusturulmasi saglanmaktadir. Manyetik alanin etkisine bagli olarak manyetik unsurun (122) elektromiknatisa (112) yakinlasmasi saglanmaktadir. Elektrik kapsül iletken hattindan (113) kapsül anahtarlama yakinlasmasi ile manyetik unsura (122) saglanmis piston anahtarlama unsuru (1231) ile kapsül anahtarlama unsurunun (1131) elektriksel olarak temas etmesi saglanmaktadir. Piston anahtarlama unsuru (1231) ile kapsül anahtarlama unsurunun (1131) birbirine temas etmesi ile birinci kapanma gerçeklestirilmektedir.

Elektrigin kapsül anahtarlama unsurundan (1131) piston anahtarlama unsuruna (1231) aktarilmasi saglanmaktadir. Elektrik piston anahtarlama unsurundan (1231) piston iletken hattina (123) aktarilmaktadir. Elektrigin piston iletken hattindan (123) iletkene (124) aktarilmasi saglanmaktadir. Ikinci kapanma için elektrigin bir sonraki manyetik blogun (11) kapsül iletken hattina (113), iletken (124) üzerinden aktarilmasi saglanmaktadir. Her manyetik blogun (11) kapanmasi sirasinda enerji bir miktar azaliyormus gibi düsünülebilmektedir. Bu durumda enerjinin yettigi noktaya kadar kapanma saglanabilmektedir. Kontrol birimi (15) verilen enerji miktarinin kontrol edilmesini saglamaktadir.

Bulusun 'örnek bir çalisma senaryosu asagida açiklanmaktadir; Güç kaynagi (16), kontrol birimi (15) vasitasiyla belirlenen orandaki enerjiyi baslangiç noktasindan (13) birinci manyetik bloga (11) verilmesini saglamaktadir.

Enerji, baslangiç noktasindan (13) birinci kapsülün (111) birinci kapsül iletken hattina (113) aktarilmaktadir. Enerjinin birinci kapsül iletken hatti (113) üzerine geçmesi ile birinci elektromiknatisin (112) çalistirilmasi saglanmaktadir. Bahsedilen birinci elektromiknatisin (112) çalistirilmasi ile birinci manyetik blogun (11) içerisinde bir manyetik alanin olusturulmasi saglanmaktadir. Olusturulan manyetik alan ile birinci manyetik unsurun (122) birinci elektromiknatisa (112) çekilmesi saglanmaktadir. Birinci manyetik unsurun (122) birinci elektromiknatisa (112) yaklasmasi ile bahsedilen birinci manyetik unsur (122) üzerine saglanmis birinci piston anahtarlama unsurunun (1231) kapsül iletken hattina (113) saglanmis birinci kapsül anahtarlama unsuruna (1131) temas etmesi saglanmaktadir. Birinci kapsül anahtarlama unsurunun (1131) birinci piston anahtarlama unsuruna (1231) temas etmesi ile birinci kapsül iletken hattindan (113) enerjinin birinci piston iletken hattina (123) aktarilmasi saglanmaktadir. Enerjinin, birinci piston iletken hatti (123) üzerinden pistonun sol tarafinda bulunan birinci iletkene (124) aktarilmasi saglanmaktadir. Bahsedilen birinci iletkenler (124) elektrigin bir sonraki ikinci manyetik bloga (11) aktarilmasini saglamaktadir. Bu durumda elektrik birinci iletkenler (124) üzerinden ikinci manyetik blogun (11) ikinci kapsül iletken hattina (113) aktarilmaktadir. Ikinci kapsül iletken hattina (113) aktarilan elektrik ikinci elektromiknatisin (112) çalistirilmasini saglamaktadir. Ikinci elektromiknatisin (112) çalistirilmasi ile ikinci manyetik unsurun (122) ve üçüncü manyetik unsurun (122) ikinci elektromiknatisa (112) yaklasmasi saglanmaktadir. Uçüncü manyetik unsurun (122) ikinci elektromiknatisa (112) yaklasmasi ile üçüncü manyetik unsura (122) saglanmis ikinci anahtarlama unsuru ile ikinci kapsül anahtarlama unsurunun (1131) birbirine temas etmesi saglanmaktadir. Elektrigin ikinci kapsül anahtarlama unsuru (1131) üzerinden ikinci piston anahtarlama unsuru (1231) üzerine aktarilmasi saglanmaktadir. Ikinci piston anahtarlama unsuru (1231) elektrigin ikinci piston iletken hattina (123) aktarilmasini saglamaktadir. Ikinci piston iletken hatti (123) elektrigin ikinci iletkenlere (124) aktarilmasini saglamaktadir. Ikinci iletkenler (124) bir sonraki manyetik bloga (11) elektrigin tasinmasini saglamaktadir.

Böylece, elektrigin ikinci manyetik blok (11) üzerinden üçüncü manyetik bloga (11) aktarilmasi saglanmaktadir. Bahsedilen islem enerji tükenene kadar devam etmektedir. Enerji her kapanma islemi sonrasinda azalmaktadir. Bu sebeple enerjinin miktarina bagli olarak kapanacak kapsüllerin (111) sayisi degisiklik gösterebilmektedir.

Elektrik paralel baglandigindan her çekim sonunda elektrigin paylasilmasi saglanmaktadir. Bu durum elektrigin her islem asamasinda enerjisinin azalmasina neden olmaktadir. Böylece sistem ilk verilen enerji miktarina bagli olarak belirli sayida manyetik blogun (11) çekilmesini saglamaktadir. Bütün manyetik blogun (11) kapanmasi için büyük enerjini saglanmasi gerekmektedir. Az enerji ile belirli sayidaki manyetik blogun (11) kapanmasi saglanmaktadir.

Sekil 5'te gösterildigi gibi, tahrik mekanizmalari (10) birbirlerine seri olarak ve paralel olarak baglanarak yapilan islem gücünün arttirilmasi saglanabilmektedir.

Fakat her bir tahrik mekanizmasina (10) ayri ayri enerji verilmesi saglanmaktadir.

Ayrica, her tahrik mekanizmasi (10) farkli kontrol birimleri (15) ile kontrol edilebilmektedir. Bulusun mümkün bir yapilanmasinda Sekil 5'te gösterildigi gibi birbirlerine dikey dogrultuda olan tahrik mekanizmalarinin (10) ayni kontrol birimi (15) tarafindan kontrol edilmesi saglanabilmektedir.

Kontrol birimi (15), harekete bagli olarak güç kaynagindan (16) çekilecek enerjinin ayarlanmasini saglamaktadir. Hafif ve kolay hareketler için güç kaynagindan (16) az enerjinin alinmasi yeterli olurken, zor ve agir hareketler için güç kaynagindan (16) çok enerjinin alinmasi saglanmaktadir. Güç kaynagindan (16) baslangiç noktasina (13) kontrol birimi (15) vasitasiyla belirlenen enerjinin aktarilmasi saglanmaktadir. Aktarilan enerjiye bagli olarak birinci manyetik blok (11) içerisinde bulunan elektromiknatisin (112) çalistirilmasi saglanmaktadir. Birinci elektromiknatis (112) gelen enerji ile bitis noktasina (14) kadar olan bütün manyetik bloklarin (11) kendisine dogru çekilmesini saglamaktadir. Fakat; birinci manyetik blok (11) sadece kendinden sonra gelen ikinci manyetik blogu (11) tasiyabilmektedir. Çünkü sadece bir sonraki manyetik blok (11) ile elektriksel baglantisi bulunmaktadir. Bu durumda birinci manyetik blok (11) bütün manyetik bloklari (11) çekebilmekte fakat sadece kendisinden sonra gelen ikinci manyetik blogun (11) kapanmasini saglayabilmektedir.

Bulusun örnek bir çalisma senaryosunda, bir dis iskelet sistemine saglanmis tahrik mekanizmasi (10) ile bir cismin tasinmasi saglanmaktadir. Kontrol birimi (15) cismin agirligina göre enerjinin miktarinin arttirilmasini saglamaktadir. Baslangiç noktasindan (13) enerji miktarina bagli olarak birinci manyetik blogun (11) ikinci manyetik bloga kapanmasi saglanmaktadir. Tahrik mekanizmasi (10) üzerinde bulunan dört manyetik blogun (11) alinan enerji ile birinci manyetik bloktan (11) baslayarak dördüncü manyetik bloga (11) kadar kapanmasi saglanmaktadir. Bütün manyetik bloklarin (11) kapanmasi ile cismin tasinmasi saglanmaktadir.

Bulusun koruma kapsami ekte verilen istemlerde belirtilmis olup kesinlikle bu detayli anlatimda örnekleme amaciyla anlatilanlarla sinirli tutulamaz. Zira teknikte uzman bir kisinin, bulusun ana temasindan ayrilmadan yukarida anlatilanlar isiginda benzer yapilanmalar ortaya koyabilecegi açiktir.

SEKILDE VERILEN REFERANS NUMARALARI Tahrik mekanizmasi 11 Manyetik blok 111 Kapsül 112 Elektromiknatis 113 Kapsül iletken hatti 114 Piston mili 12 Piston 121 Mil deligi 122 Manyetik unsur 123 Piston iletken hatti 124 iletken 13 Baslangiç noktasi 14 Bitis noktasi Kontrol birimi 16 Güç kaynagi

Claims (13)

ISTEMLER

1. Dis iskelet hareket sistemlerinde kullanilmak üzere kas sistemine benzer sekilde biyomedikal hareket saglamak için bir tahrik mekanizmasi (10) olup özelligi; bir baslangiç noktasi (13) ile bir bitis noktasi (14) arasina ardisik olarak saglanmis en az bir manyetik blogu (11); bahsedilen manyetik bloklarin (11) birbirlerine yaklasmasini veya birbirinden uzaklasmasini saglamak için hareket eden en az bir pistonu; (12) pistonun (12) hareketini saglamak için bir kontrol birimini (15) içermesi; bahsedilen kontrol biriminin; (15) bir güç kaynagindan (16) bahsedilen baslangiç noktasina (13) önceden belirlenmis degerdeki enerjinin verilmesini saglayacak; verilen enerji miktarina göre pistonlarin (12) elektromiknatislara yaklasmasini saglayacak sekilde konfigüre edilmis olmasidir.

. Istem 1'e göre bir tahrik mekanizmasi (10) olup özelligi; manyetik bloklarin (11) her biri içerisi bosluk olacak sekilde yapilandirilmis bir kapsülü (111) içermesidir.

. Istem 1'e göre bir tahrik mekanizmasi (10) olup özelligi; bahsedilen kapsülün (111) içerisine saglanmis bir elektromiknatisi (112) içermesidir.

. Istem 1'e göre bir tahrik mekanizmasi (10) olup özelligi; kapsülün (111) iç yüzeyinde elektrik iletimini saglayan en az bir kapsül iletken hattini (113) içermesidir.

. Istem 1'e göre bir tahrik mekanizmasi (10) olup özelligi; elektromiknatisin (112) saginda ve solunda olmak üzere saglanmis en az iki piston milini (114) içermesidir.

. Istem 1”e göre bir tahrik mekanizmasi (10) olup özelligi; pistona (12) saglanmis en az iki mil deligini (121) içermesidir.

. Istem 1ie göre bir tahrik mekanizmasi (10) olup özelligi; her bir elektromiknatis (112) ile piston (12) arasinda kalacak sekilde piston (12) üzerine saglanmis manyetik geçirgenligi yüksek en az bir manyetik unsuru (122) içermesidir.

8. Istem 1'e göre bir tahrik mekanizmasi (10) olup özelligi; bahsedilen manyetik unsurun (122) pistonun (12) saginda ve solunda olacak sekilde saglanmis olmasidir.

9. istem 1'e göre bir tahrik mekanizmasi (10) olup özelligi; kapsüle (111) saglanmis en az bir kapsül anahtarlama unsurunu (1131) içermesidir.

10.Istem 1,e göre bir tahrik mekanizmasi (10) olup özelligi; pistonun (12) saginda kalan manyetik unsuruna (122) saglanmis en az bir piston anahtarlama unsurunu (1231) içermesidir.

11.Istem 1'e göre bir tahrik mekanizmasi (10) olup özelligi; elektrigin piston (12) üzerinden iletilmesini saglayan en az bir piston iletken hattini (123) içermesidir.

12.Istem 1'e göre bir tahrik mekanizmasi (10) olup özelligi; pistonun (12) solunda kalan manyetik unsuruna (122) saglanmis en az bir iletkeni (124) içermesidir.

13.Istem 1'e göre bir tahrik mekanizmasinda (10) bir pistonun (12) kapanma yöntemi olup özelligi; - güç kaynagindan baslangiç noktasina (13) elektrik verilmesi; - elektrigin birinci kapsül iletken hatti (113) üzerinden geçerek birinci elektromiknatisi (112) çalistirmasi, - elektrige bagli olarak birinci elektromiknatisin (112) birinci manyetik unsuru (122) kendisine dogru çekmesi; - birinci kapsül anahtarlama unsuru (1131) ile birinci manyetik unsura (122) saglanmis birinci piston anahtarlama unsurunun (1231) birbirine temas - elektrigin birinci kapsül anahtarlama unsuru (1131) üzerinden birinci piston anahtarlama unsuruna (1231) aktarilmasi; - elektrigin birinci piston anahtarlama unsurundan (1231) birinci piston iletken hattina (123) aktarilmasi; - elektrigin birinci piston iletken hattindan (123) birinci iletkene (124) aktarilmasi; - elektrigin birinci iletken (124) 'üzerinden ikinci manyetik blogun (11) ikinci kapsül iletken hattina (113) aktarilmasi, 5 - ayni islem adimlarinin güç miktarina bagli olarak son manyetik bloga (11) kadar devam etmesi, - son manyetik blogun (11) kapanmasi ile elektrik iletiminin sonlandirilmasi, islem adimlarini gerçeklestirecek sekilde konfigüre edilmis olmasidir. 10 14.Istem 1”e göre bir tahrik mekanizmasi (10) olup özelligi; güç kaynaginin (16) baslangiç noktasindan (13) güç saglayacak sekilde yapilandirilmis olmasidir. 15.Istem 1'e göre bir tahrik mekanizmasi (10) olup özelligi; elektrik iletiminin paralel olarak yapilacak sekilde saglanmis olmasidir.10