Strandbeest mekanizmasının farklı arazi şartlarına adaptasyonu

Abstract

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte afetlerde ilk yardım ve arama kurtarma işlemlerinde, maden ocaklarında, denizaltı araştırmalarında, insan sağlığına zararlı yerlerde yapılacak birçok işi robotlar üstlenmektedir. Günümüzde genellikle tekerlekli robotlar kullanılmaktadır. Tekerlekli robotlar düz zeminde kolaylıkla ilerleyebilirken, engebeli arazi şartlarında ise zorluklarla karşılaşırlar. Engebeli arazi şartlarında ilerlemenin daha kolay olması için yürüme mekanizmalı robotlar tercih edilir. Bu robotlarda, yürümenin sağlanması için en az iki yürüme mekanizması vardır. Ayrıca denge şartları gereği mekanizmanın sayısı fazla seçilerek robot oluşturulur. Robottaki mekanizmanın biri boşta hareket yaparken diğeri ise robotun ilerlemesini sağlar. Farklı arazi şartlarında mekanizmalı robotların ilerleyebilmesi için, arazi koşullarına göre mekanizma adapte olmalıdır. Bunun için mekanizmanın arazideki engelleri aşacak biyel eğrisi elde edilmelidir. Strandbeest mekanizmasının farklı arazi şartlarına göre optimizasyonu yapılmıştır. Bu çalışmada robotun yürüme mekanizması olarak seçilen Strandbeest mekanizmasının, yere temas eden noktasının biyel eğrisi çizilmiştir. Mekanizmanın kinematik, mukavemet ve modal analizi yapılmıştır. Biyel eğrisinin çizimi için Cinderella programı kullanılmıştır. Uzuvlar Solidworks programında katı modellenmiştir. Ayrıca modal analizi de yapılarak doğal frekans değerleri elde edilmiştir. Mukavemet analizi sonucunda ise Ansys programından gerilme ve yer değiştirme değerleri bulunmuştur.

With the development of technology, robots undertake many tasks in first aid and search and rescue operations in disasters, mines, submarine researches and places that are harmful to human health. Today, wheeled robots are generally used. While wheeled robots can easily move on flat ground, they face difficulties in rough terrain. Robots with gait mechanisms are preferred to make progress in rough terrain easier. These robots have at least two walking mechanisms to ensure walking. In addition, due to the balance conditions, the number of mechanisms is selected more and the robot is formed. One of the mechanisms in the robot moves idle, while the other allows the robot to advance. Mechanism must be adapted to the terrain conditions in order for the robots to move in different terrain conditions. For this, the coupler curve of the mechanism to overcome the obstacles in the field should be obtained. The Strandbeest mechanism will be optimized for different terrain conditions. In this study, the coupler curve of the Strandbeest mechanism, which is selected as the basic mechanism of the robot, is drawn. Kinematic, strength and modal analysis of the mechanism is done. Cinderella program was used for drawing the connecting curve. Limbs are modeled solid in the Solidworks program. Additionally, natural frequency values were obtained by modal analysis. As a result of strength analysis, stress and displacement values were obtained from Ansys program.