Design of deployable structures comprising Altmann linkages

Abstract

Bu tezin temel amacı katlanabilir yapılarda kullanılabilecek modifiye edilmiş Altmann mekanizmalarından oluşan mekanizma ağlarını incelemektir. Altmann mekanizması, altı döner mafsal içeren fazla kısıtlı, tek devreli bir çubuk mekanizmasıdır. Tez kapsamında ilk olarak modifiye edilmiş Altmann mekanizması sunulmuştur. Modifiye edilmiş Altmann mekanizması, orijinal mekanizmaya göre daha basit konstrüksiyonel tasarıma elverişlidir. Mekanizmanın devre kapalılık denklemleri ile girdi/çıktı denklemleri çıkarılmıştır. Daha sonra, olası mekanizma ağları incelenmiştir. Mekanizma ağları iki şekilde elde edilmiştir: 1) iki komşu devrede iki ortak uzuv kullanılarak; 2) ortak uzuv olmaksızın iki komşu devre iki döner mafsalla bağlanarak. Ayrıca elde edilen her mekanizma ağının serbestlik derecesi belirlenmiş ve her bir ağ katı modelleme programında modellenerek hareketi incelenmiştir. Elde edilen mekanizma ağlarından bazıları literatürde mevcut olmakla birlikte bu tezde pek çok yeni mekanizma ağları sunulmuştur.

The main objective of this thesis is to investigate possible mobile networks comprising modified Altmann linkages which can be used as deployable structures. Altmann linkage is an overconstrained single-loop linkage with six revolute joints. Within the scope of this thesis, first a modified version of the Altmann linkage is introduced. The modified version of the linkage allows more feasible solutions for constructional design compared to the original linkage. Then, the loop closure equations are written and input/output relationship of the linkage are obtained. Next, possible networks of modified Altman linkages are examined. The networks are obtained either by taking two common links between adjacent loops, or connecting adjacent loops with two new revolute joints without any common links. Also, mobility analysis is performed for each network. Finally, the deployment stages of obtained networks are modelled in a CAD software. Some of the derived networks are already noted in the literature, but several novel networks are introduced in this thesis.