Abu Robocon 2012 Ege Universitesi Robot Tasarim Projesi

ABU ROBOCON 2012 - ROBOT TASARIM PROJESİ

R3-3516 PROJE GRUBU

Hüseyin Doğancan

Serkan Emre Erfidan

Yakup Arslan

Yalçın Kaçar

Hakan Karaasma

Ocak 2012, İzmir

EGE ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

MAKİNA PROJESİ -II

EGE ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNA PROJESİ -II

2

İLETİŞİM BİLGİLERİ

Hüseyin Doğancan [email protected]

Serkan Emre Erfidan [email protected]

Yakup Arslan [email protected]

Yalçın Kaçar [email protected]

Hakan Karaasma [email protected]


3

İÇİNDEKİLER

ABU ROBOCON 2012 - ROBOT TASARIM PROJESİ ....................................................................... 1

İLETİŞİM BİLGİLERİ ........................................................................................................................... 2

İÇİNDEKİLER ........................................................................................................................................ 3

ŞEKİL LİSTESİ ...................................................................................................................................... 4

1. GİRİŞ............................................................................................................................................... 8

1.1. Takım Tanıtımı ve Görev Dağılımı ......................................................................................... 8

1.2. ABU Robocon 2012 Hakkında .............................................................................................. 10

1.3. Tasarım Verilerinin Değerlendirilmesi .................................................................................. 10

2. MANUEL ROBOT TASARIMI ................................................................................................... 13

2.1. Manuel Robot Ön Tasarımı ................................................................................................... 14

2.2. Manuel Robot Konstrüksiyon Tasarımı, Teknik Hesaplamalar, Analizler ........................... 16

2.2.1. Şasi Tasarımı ................................................................................................................. 16

2.2.2. Sürüş Sistemi ve Hesaplamaları .................................................................................... 18

2.2.3. Kaldıraç Sistemi Tasarımı ............................................................................................. 22

2.2.4. Anakol Tasarımı ............................................................................................................ 23

2.2.5. Kremayer mekanizması ................................................................................................. 28

2.2.6. Sepet Kolu Tasarımı ...................................................................................................... 31

2.2.7. Jeton kolu ...................................................................................................................... 33

2.2.8. Pil Seçimi: ..................................................................................................................... 35

2.2.9. Manuel Robot Ağırlık-Maliyet Analizi ......................................................................... 37

2.2.10. Zamanlama Hesabı ........................................................................................................ 38

2.3. Sonuç ..................................................................................................................................... 40

3. OTOMATİK ROBOTUN TASARIMI ......................................................................................... 42

3.1. Otomatik Robot Ön tasarımı ................................................................................................. 43

3.2. Otomatik Robot Konstrüksiyon Tasarımı, Teknik Hesaplamalar, Analizler ........................ 44

3.2.1. Şasi Tasarımı ................................................................................................................. 44


3.2.3. Sepet Tutucu Tasarımı ................................................................................................... 51

3.2.4. Tekerlek Tutucu Tasarımı ............................................................................................. 53

3.2.5. Sensör Seçimi ................................................................................................................ 57

3.2.6. Pil Seçimi ...................................................................................................................... 60

3.2.7. Otomatik Robot Ağırlık –Maliyet Analizi..................................................................... 61


3.3. Sonuç ..................................................................................................................................... 64


4

4. KOLLEKTÖR ROBOTUN TASARIMI ...................................................................................... 66

4.1. Kollektör Robot Ön tasarımı ................................................................................................. 67

4.2. Kollektör Robot Konstrüksiyon Tasarımı, Teknik Hesaplamalar, Analizler ........................ 69

4.2.1. Şasi Tasarımı ................................................................................................................. 69


4.2.3. Merdiven Tırmanma Sistemi ......................................................................................... 77

4.2.3. Bun Toplayıcı Tasarımı ................................................................................................. 80

4.2.4. Vakumlu Bun Toplama ................................................................................................. 83

4.2.5. Sensör Seçimi ................................................................................................................ 86

4.2.6. Pil Seçimi ...................................................................................................................... 90

4.2.7. Kollektör Robot Ağırlık-Maliyet Analizi ...................................................................... 91


4.3. Sonuç ..................................................................................................................................... 93

KAYNAKÇA .................................................................................................................................... 95

ŞEKİL LİSTESİ

Şekil 1.01: Yarışma sahasının Solidworks ile modellenmesi .................................................. 10


5

Şekil 1.02: Yarışma sahasının Solidworks ile modellenmesi .................................................. 11

Şekil 1.03: Yarışma sahasının Y eksenine göre simetrik olması ............................................. 11

Şekil 2.01: Manuel robotun genel ön tasarımı ......................................................................... 14

Şekil 2.02: Manuel robotun robot taşıyıcı kol ön tasarımı ....................................................... 15

Şekil 2.03: Manuel robotun sepet taşıyıcı kolu ön tasarımı ..................................................... 15

Şekil 2.04: Manuel robotun jeton taşıyıcı kolu döndüren mekanizma ön tasarımı .................. 16

Şekil 2.05: Manuel robotun tekerlek, motor ve zincir mekanizması ön tasarımı ..................... 16

Şekil 2.06: Manuel robot şasi montajı ...................................................................................... 17

Şekil 2.07: Kullanılması düşünülen profillerin Solidwork ile gerilme analizi ......................... 17

Şekil 2.08: Ansys ile Manuel robotun von-Mises gerilme analizi ........................................... 18

Şekil 2.09: Manuel robotun tork - hız hesabı için yük dağılımı ............................................... 18

Şekil 2.10: Manuel robotun motor ve tekerlek seçimi ............................................................. 19

Şekil 2.11: Manuel robotun tork - hız hesabı için zincir dişlilerindeki yük dağılımı............... 19

Şekil 2.12: Manuel robotun 2 durum için Tork – RPM grafiği ................................................ 20

Şekil 2.13: Manuel robotun için seçilen serbest tekerlek ......................................................... 21

Şekil 2.14: Manuel robot zincir mekanizması detaylı montajı ................................................. 21

Şekil 2.15: Manuel robot serbest tekerlek detaylı montajı ....................................................... 22

Şekil 2.16: Manuel robot kaldıraç ve aktüatör detaylı montajı ................................................ 22

Şekil 2.17: Aktüatörün yapısı ................................................................................................... 23

Şekil 2.18: Manuel robot kollektör taşıyıcı çatal detaylı montajı ............................................ 23

Şekil 2.19: Manuel robot ana kolunun detaylı montajı ............................................................ 24

Şekil 2.20: Manuel robot ana kolunun Solidworks üzerinde detaylı montajı .......................... 24

Şekil 2.21: Manuel robot ana kolunun rulman ve motor detaylı montajı ................................ 25

Şekil 2.22: Manuel robot ana kolunun rulman ve motor detaylı montajı ................................ 25

Şekil 2.23: Manuel robot ana kolunun rulman üzerindeki yüklenme durumu ......................... 26

Şekil 2.24: Manuel robot ana kolunun Solidworks üzerinde detaylı montajı .......................... 27

Şekil 2.25: Ana kol mekanizması motor seçimi ....................................................................... 27

Şekil 2.26: Manuel robotun anakol kontrolü için seçilen servo motoru .................................. 28

Şekil 2.27: Kremayer dişlileri .................................................................................................. 28

Şekil 2.28: Manuel robot kremayer mekanizması detaylı montajı ........................................... 29

Şekil 2.29: Dikey kremayer mekanizmasında yük dağılımı .................................................... 29

Şekil 2.30: Yatay Kremayer mekanizmasında yük dağılımı .................................................... 30

Şekil 2.31: Manuel robot kremayer mekanizması detaylı montajı ........................................... 31

Şekil 2.32: Sepet kolu mekanizması motor seçimi .................................................................. 31

Şekil 2.33: Manuel robot sepet tutucu detaylı montajı ............................................................. 32

Şekil 2.34: Manuel robot sepet tutucu ve jeton tutucu detaylı montajı .................................... 32

Şekil 2.35: Manuel robot jeton tutucusunun Solidworks üzerinde detaylı montajı ................. 33

Şekil 2.36: Manuel robot jeton tutucusunun hesaplamaları ..................................................... 33

Şekil 2.37: Manuel robot jeton tutucusunun detaylı montajı ................................................... 34

Şekil 2.38: Manuel robot jeton tutucusunun kinematik analizi ................................................ 35

Şekil 2.39: Jeton tutucunun Solidworks üzerinde gerekli yer değiştirme – zaman grafiği ...... 35

Şekil 2.40: Pil enerji-ağırlık oranları genel grafiği .................................................................. 36

Şekil 2.41: Pil ve sıcaklık sensörü seçimi ................................................................................ 37

Şekil 2.42: Manuel Robot kırmızı bölgede 1. hareket şeması .................................................. 38


6

Şekil 2.43: Manuel Robot mavi bölgede 1. hareket şeması ..................................................... 39

Şekil 2.44: Manuel Robot kırmızı bölgede 2. hareket şeması .................................................. 39

Şekil 2.45: Manuel Robot mavi bölgede 2. hareket şeması ..................................................... 39

Şekil 3.01: Otomatik robot ön tasarımı .................................................................................... 43

Şekil 3.02: Otomatik robot ön tasarımı .................................................................................... 43

Şekil 3.03: Otomatik robot ön tasarımı yarışma sahası üzerinde sepeti taşırken ..................... 43

Şekil 3.04: Otomatik robot şasisi detaylı montajı .................................................................... 44

Şekil 3.06: Çeşitli motor tahrik şekilleri .................................................................................. 45

Şekil 3.07: 4 tekerlekten tahrik edilen yengeç sürüş sistemi çalışma prensibi ........................ 46

Şekil 3.08: Motor – tekerlek sürüş sistemi detaylı montajı ...................................................... 46

Şekil 3.09: Otomatik robotun rampa çıkış ve inişinde tork ve hız hesaplamaları .................... 47

Şekil 3.10: Otomatik robotun 2 durum için Tork – RPM grafiği ............................................. 48

Şekil 3.11: Kollektör robotun servo motor tork kontrolü ......................................................... 49

Şekil 3.12: Kollektör robotun yön kontrolü için seçilen servo motoru .................................... 49

Şekil 3.13: Manuel robot ana kolunun rulman yüklenme durumu ........................................... 51

Şekil 3.14: Otomatik robot sepet tutucu detaylı montajı .......................................................... 52

Şekil 3.15: Pnömatik silindir hesaplamaları ............................................................................. 52

Şekil 3.16: Tekerlek tutucu çalışma prensibi ........................................................................... 53

Şekil 3.17: Tekerlek tutucu detaylı montajı ............................................................................. 54

Şekil 3.18: Tekerlek tutucu detaylı montajı ............................................................................. 54

Şekil 3.19: Solenoid ................................................................................................................. 54

Şekil 3.20: Otomatik robot devrilme durumu kontrolü ............................................................ 55

Şekil 3.21: Led Işıkların LDR sensörler ile etkileşimi ............................................................. 57

Şekil 3.22: Çizgi izlerken sensörlerin kullanımı ...................................................................... 58

Şekil 3.23: LDR sensör devre şeması ....................................................................................... 58

Şekil 3.24: Sharp GP2Y0A21YK sensörü montaj alanı .......................................................... 59

Şekil 3.25: Sharp GP2D120XJ00F sensörü montaj alanı ........................................................ 59



Şekil 3.28: Otomatik Robot kırmızı bölgede 1. hareket şeması ............................................... 62

Şekil 3.29: Otomatik Robot mavi bölgede 1. hareket şeması .................................................. 63

Şekil 3.30: Otomatik Robot kırmızı bölgede 2. hareket şeması ............................................... 63

Şekil 3.31: Otomatik Robot mavi bölgede 2. hareket şeması .................................................. 63

Şekil 4.01: Kollektör robotun ön tasarımında düşünülen sürüş sistemi ................................... 67

Şekil 4.02: Ön tasarımda kollektör robotun Bun toplarken görünümü .................................... 68

Şekil 4.03: Ön tasarımda kollektör robotun en üst Bun’a ulaşması ......................................... 68

Şekil 4.04: Ön tasarımda Bun ile kolların hizalanması ............................................................ 69

Şekil 4.05: Kollektör robot şasisi detaylı montajı .................................................................... 69

Şekil 4.06: Kollektör robot şasisi alt kısım tekerlek kilit yuvası detaylı montajı .................... 70

Şekil 4.07: Kollektör robot şasisi detaylı montajı .................................................................... 70

Şekil 4.08: Kollektör robotun manuel robota yüklenmesi için von-Mises gerilme analizi ...... 70

Şekil 4.09: Çeşitli motor tahrik şekilleri .................................................................................. 71

Şekil 4.10: 4 tekerlekten tahrik edilen yengeç sürüş sistemi çalışma prensibi ........................ 71

Şekil 4.11: Yengeç sürüş sistemi Solidworks üzerinde detaylı montajı .................................. 72


7

Şekil 4.12: Yengeç sürüş sistemi Solidworks üzerinde detaylı montajı .................................. 72

Şekil 4.13: Yengeç sürüş (Crab Driving) sistemi için hesaplama diyagramı ........................... 73

Şekil 4.14: Kollektör robotun Tork – RPM grafiği .................................................................. 74

Şekil 4.15: Kollektör robotun servo motor tork kontrolü ......................................................... 75

Şekil 4.16: Kollektör robotun yön kontrolü için seçilen servo motoru .................................... 75

Şekil 4.17: Manuel robot ana kolunun rulman yüklenme durumu ........................................... 76

Şekil 4.18: Kollektör robotun merdiven çıkmak için kullanacağı sistem ................................ 77

Şekil 4.19: SolidWorks ortamında merdivenin çıkılma esnasında robotun hareketleri ........... 78

Şekil 4.20: Kollektör robot şasisi üzerinde silindir montajı ..................................................... 78

Şekil 4.21: Kollektör robot şasisi üzerinde silindir montajı ..................................................... 79

Şekil 4.22: Pnömatik silindir hesaplamaları ............................................................................. 79

Şekil 4.23: Kollektör robot alt bun tutucusu detaylı montajı ................................................... 80

Şekil 4.24: Kollektör robot bun tutucu kol rayları detaylı montajı .......................................... 81


Şekil 4.26: Pnömatik silindir örnek yaklaşım sensörü montajı ................................................ 82



Şekil 4.29: Kollektör robot üst bun tutucusu detaylı montajı .................................................. 84

Şekil 4.30: Vakum pompası ..................................................................................................... 84

Şekil 4.31: Vakum pedi hesabı ................................................................................................. 85

Şekil 4.32: Vakum pedi çalışma prensibi ................................................................................. 86

Şekil 4.33: Vakumlu Bun toplama alternatif çözüm ................................................................ 86

Şekil 4.34: Led Işıkların LDR sensörler ile etkileşimi ............................................................. 87

Şekil 4.35: Çizgi izlerken sensörlerin kullanımı ...................................................................... 88

Şekil 4.36: LDR sensör devre şeması ....................................................................................... 88

Şekil 4.37: Sharp GP2Y0D805Z0F sensörü montaj alanı ........................................................ 89





Şekil 4.42: Otomatik Robot kırmızı bölgede hareket şeması ................................................... 92

Şekil 4.43: Otomatik Robot mavi bölgede hareket şeması ...................................................... 93


8

1. GİRİŞ

1.1. Takım Tanıtımı ve Görev Dağılımı

Hüseyin DOĞANCAN

- Tüm robotların tasarım kıstaslarının belirlenmesi

- Tüm robotların ön tasarımı

- Tüm robot tasarımlarının CAD ortamına aktarılması

- Tork ve hız hesaplamalarının yapılması

- Tüm robotların sürüş sistemi motor seçimi ve hesaplamaları

- Tüm robotların mekanizmaların motor seçimi ve hesaplamaları

- Literatür ve piyasa araştırması

- Tüm robotların ön mekanizma tasarımları

- Manuel robotun jeton kolu tasarımı ve kinematik analizi

- Otomatik ve toplayıcı robotların pnömatik sistemlerinin tasarımı

- Toplayıcı robotun merdiven tırmanma sistemi tasarımı

- Sensör ve pil seçimi

- Robot ağırlık ve maliyet hesaplamaları

- Hareket sürelerinin belirlenmesi

- Gelişme raporlarının ve sunuların düzenlenmesi

- Final raporunun ve posterlerin hazırlanması

Yakup ARSLAN



- Yarışma sahasının CAD ortamına aktarılması

- Tüm robot tasarımlarının CAD ortamına aktarılması

- Tüm robotların CAD ortamında montajlarının yapılması

- Tüm robotların ön ve ayrıntılı mekanizma tasarımları

- Montajda kullanılan makine elemanlarının belirlenmesi

- Teknik resimlerin çıkartılması

- Tüm robotların ANSYS ile gerilme analizlerinin yapılması


- Manuel robotun jeton kolu tasarımı


- Tüm yataklama sistemlerinin belirlenmesi

- Robotların hareket diyagramlarının çıkartılması


Yalçın KAÇAR



- Yarışma sahasının CAD ortamına aktarılması



9



- Robot ağırlık ve maliyet hesaplamaları

Hakan KARAASMA




- Plastik elemanların ve üretim yöntemlerinin belirlenmesi

- Hesaplama diyagramlarının çizilmesi


- Robotların hareket diyagramlarının çıkartılması

- Final sunumunun hazırlanması


Serkan Emre ERFİDAN




- Piyasa araştırması

- Dişlilerin seçimi


- Hareket sürelerinin belirlenmesi


10

1.2. ABU Robocon 2012 Hakkında

Robotlar teknolojisi günümüzde oldukça gelişmiştir. Özellikle endüstriyel alanda

insanlar tarafında yapılması zor ve insan sağlığı için tehlikeli olan birçok görevi kusursuz bir

şekilde yerine getirmektedirler. Her geçen gün üretim endüstrisinde robot kullanımı hızlı bir

şekilde artmaktadır. Böylece üretim hem daha kaliteli olmakta hem de maliyetler önemli

ölçüde azalmaktadır. Bu bir yandan insan beden gücüne duyulan ihtiyacı azaltırken diğer

yandan da üretimde rekabeti arttırmaktadır.

ABU Robocon, Türkiye Radyo-Televizyon Kurumu’nun kurucu üyesi olduğu Asya-

Pasifik Yayın Birliği (Asia-Pasific Broadcasting Union; ABU), tarafından üye ülkeler

arasında kültürel ve teknolojik bilgi alışverişine olanak sağlamak amacıyla ilki 2002 yılında

Tokyo’da düzenlenen bir Robot Yarışması’dır. Ülkemiz de bu yarışmaya TRT’nin organize

etmesi ile her yıl katılmıştı. Yarışma kuralları her yıl yeniden belirlenmekte ve üniversitelere

bildirilmektedir. Ülkemizde yarışmayı kazanan grup Türkiye’yi uluslararası yarışmada temsil

etmektedir.

Asya-Pasifik ülkeleri üniversite öğrencilerinin katıldığı ve her yıl düzenlenen bu

yarışmada, önceden belirlenmiş bir tema ve kurallar çerçevesinde, katılımcı ülkeleri temsilen

yarışan ekipler, buluş kabiliyetlerini ve teknolojik yeteneklerini kullanarak temayı oluşturan

oyunu oynayabilecek manuel ve otomatik robotlar inşa etmektedirler. Yarışmanın amacı,

ABU üyesi ülkeler arasında kültürel ve teknolojik bilgi alışverişini sağlamak olduğu kadar,

ülkelerini 21. yüzyıla taşıyacak gençler arasındaki dostluğu pekiştirmek ve aynı zamanda

mühendislik yeteneklerini de geliştirmektir.

1.3. Tasarım Verilerinin Değerlendirilmesi

Tasarım verilerinin etkin ve verimli kullanılabilmesi için yarışma kılavuzu dikkatlice

incelendi. Yarışma sahası Solidworks programında gerçeğe uygun çizildi ve boyutlandırıldı.

Sahanın üzerindeki tünel, jeton, bun, merdiven, rampa, sepet ve sınırlar yerleştirildi. Böylece

robot tasarımlarının yarışma sahasına uygunluğu birebir takip edilebilir hale geldi. İstenilen

noktalar arasındaki uzunlukların ölçülmesi kolaylaştı ve yapılabilecek hataların önüne

geçilmiş oldu.

Şekil 1.01: Yarışma sahasının Solidworks ile modellenmesi


11

Şekil 1.02: Yarışma sahasının Solidworks ile modellenmesi

Şekil 1.03: Yarışma sahasının Y eksenine göre simetrik olması

Tasarım konusunda dikkat ettiğimiz en önemli hususlardan birisi de parçanın y

eksenine göre simetrik olmasıdır. Yarışma sırasında mavi veya kırmızı takım olmamız

durumunda sahanın hangi tarafında yarışacağımız değişecektir. Örneğin mavi takımda jetonu

almak ve atmak için şasinin sağ tarafına koyacağımız jeton alıcı mekanizma etkin bir çözüm


12

olurken, kırmızı takımda jetonu almak ve atmak için ters tarafta kalacak ve hiçbir işe

yaramayacaktır. Benzer bir sorun otomatik robotun kollektör robotu merdivene yanaştırması

sırasında da meydana gelmektedir. Yine kollektör robotun merdiveni ön tekerleğe bağlı bir

çıkış sistemiyle aşması mavi takımda çözüm olurken kırmızı tarafta ön tekerlekler arkada

kalacaktır.

Konstrüksiyon tasarımı esnasında göz önünde bulundurulan özelliklerin

yaklaşık olarak öncelik sıralaması:

1) Basitlik

2) Hafiflik

3) Hız

4) Maliyet

5) Güç tüketimi


13

2. MANUEL ROBOT TASARIMI


14

2.1. Manuel Robot Ön Tasarımı

Manuel robotu tasarlarken göz önünde bulundurulan hususlar:

Manuel robot dönüşler için yüksek manevra kabiliyeti gerektirdiğinden dolayı 3

tekerlekli sürüş sistemine sahip olmalıdır.

Tekerlekler montajın daha rahat olması için dışarıda bırakılmalıdır.

Bir robotun maksimum ağırlık limiti 25 kg olduğu için mümkün olduğunca hafif şasi

ve mekanizmalara sahip olmalıdır.

Jeton tutmak için gerekli menzilin belirlenmesi (900mm ile 725mm yerden yükseklik)

tasarım esnasında göz önünde bulundurulmalıdır.

Robot yarışmaları için yapılan tasarımlarda deneyimli tasarımcıların dikkat ettiği en

önemli noktalardan biri montaj bağlantılarının yeniden sökülebilir olmasıdır. Tasarım

ve montajdan sonra yarışma hazırlığında fark edilen önemli konstrüksiyon hataları bu

sayede en az maliyetle giderilebilir. Bunun için belirlediğimiz en uygun bağlantı tipi

cıvatalı bağlantılardır. Ayrıca cıvatalı bağlantılar robot şasisinde kullanılan alüminyum

profillerin bağlanması için diğerlerine oranla (kaynak, perçin vb.) daha uygundur.

Bu hususlardan yola çıkarak yapılan ön tasarım modellemeleri:

Şekil 2.01: Manuel robotun genel ön tasarımı

Ön tasarım olarak daha hafif yapıyı elde etmek için kare profiller seçildi sepet ve jeton

toplayıcının farklı kollarda olması kararlaştırıldı. Tekerleklerin dişli çarkla Scooter motoru


15

tarafından tahrik edilmesi sağlandı. Ön çatal kaldırıcı sistem için ise alt çene kemiğine benzer

bir yapı tasarlanarak daha az sehim yapan bir yapı elde edildi.

Şekil 2.02: Manuel robotun robot taşıyıcı kol ön tasarımı

Daha öncede bahsedildiği gibi kollektörü taşıyacak sistem alt çene kemiğinden yola

çıkılarak modellendi. Bu tasarımın amacı en az sehimle kollektörü taşımaktır.

Şekil 2.03: Manuel robotun sepet taşıyıcı kolu ön tasarımı

Sepeti kaldıran sistem sepeti daha rahat kavrasın diye dışa doğru genişleyen bir plaka

ile alınması sağlandı. Yine kramayerin aşağı yukarı, ileri geri hareketi sayesinde x ve y

eksenlerinde istenilen noktaya ulaşması düşünüldü.


16

Şekil 2.04: Manuel robotun jeton taşıyıcı kolu döndüren mekanizma ön tasarımı

Ana kolun kendi ekseni etrafında dönmesi ile 3 boyutta istenilen her noktaya ulaşması

sağlandı.

Şekil 2.05: Manuel robotun tekerlek, motor ve zincir mekanizması ön tasarımı

2 arka tekerleğinde tahrik olduğu hareket sistemi sayesinde diferansiyel kutusuna

gerek kalmadan ihtiyaç duyulan sürüş sağlanmıştır.

2.2. Manuel Robot Konstrüksiyon Tasarımı, Teknik Hesaplamalar, Analizler

2.2.1. Şasi Tasarımı

Şasi konstrüksiyonu için 20x20 1 mm kalınlığında ve 30x30 2 mm kalınlığında

standart alüminyum profil seçildi. Alüminyum malzeme seçme nedenleri:

Çelik, bakır ve pirinçten yaklaşık 3 kat daha hafiftir.

Robot müsabakalarında en çok kullanılan konstrüksiyon malzemesidir.

Piyasada kolay bulunabilir.

Kolay işlenebilir.

Yüksek dayanım değerlerine sahiptir.


17

Şekil 2.06: Manuel robot şasi montajı

Seçilen malzemenin istenilen yük altında dayanıp dayanamayacağını tespit etmek için

analizi yapıldı. İlk olarak Solidworks üzerinde aynı boyutta kare ve sigma profil için deneme

analizi yapıldı. Çıkan sonuçlar birbirine çok yakın olduğu için Solidworks ile yapılan analizin

güvenilir olamayacağı anlaşılıp analizlerin ANSYS üzerinde yapılmasına karar verildi.

Şekil 2.07: Kullanılması düşünülen profillerin Solidwork ile gerilme analizi

Seçilen alüminyum profil malzemesinin şasi tasarımında kullanıldı. ANSYS üzerinde

yapılan analizlerde tekerlek milleri sabit seçildi. Yapılan von-Mises ve deformasyon analizleri

sonucunda herhangi bir olumsuzlukla karşılaşılmadı. Analizlerin devamı Ek 2.01, Ek 2.02, Ek

2.03, Ek 2.04, Ek 2.05 ve Ek 2.06’da verilmiştir.


18

Şekil 2.08: Ansys ile Manuel robotun von-Mises gerilme analizi

2.2.2. Sürüş Sistemi ve Hesaplamaları

Tork ve hız hesaplamaları yapılarak motor seçimi için gerekli değerler ve zincir dişli

oranlarının belirlenmesi amaçlandı.

Şekil 2.09: Manuel robotun tork - hız hesabı için yük dağılımı

∑


19

∑

Şekil 2.10: Manuel robotun motor ve tekerlek seçimi

Şekil 2.11: Manuel robotun tork - hız hesabı için zincir dişlilerindeki yük dağılımı

Bu hesaplamalar Excel ile tablo haline getirilerek detaylandırıldı:


20

m (kg) 80

g 9,81

µ 0,5

x1 (m) 0,2

y1 (m) 0,5

x2 (m) 0,7

1 Dişler

r1 (m) 0,072

r2 (m) 0,056 47

r3 (m) 0,0114 11

N1 (N) N2 (N) F1 (N) FG (N) F3 (N) T (N)

654,8444444 129,955556 327,422222 327,4222222 420,9714286 4,79907429

250W 24V DC RPM Zincir

Verimi

Motor

Sayısı

Motor Ti Motor To V (m/s)

S (güv. kats.)

1. Durum 2550 0,9 2 0,93 7,152545455 3,913975647 1,490401071

2. Durum 2000 0,9 2 1,53 11,76709091 3,069784822 2,451950149

Şekil 2.12: Manuel robotun 2 durum için Tork – RPM grafiği

Bu hesaplamalar için 2 adet 250W 24V DC fırçalı scooter motoru seçildi (Ek 3.2).

Seçilen motorun ortalama torku 0,93 N.m, ortalama devri 2550 RPM’dir. Motor üzerinde 11

dişli bulunmaktadır. Tekerlek bu motora uyumlu olan üzerinden 47 dişli bulunan 140 mm

çapında scooter tekerleği olarak seçildi. Zincirli mekanizma verimi 0,9 kabul edildi.

Hesaplamalar için µ sürtünme katsayısı 0,5 alındı.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

RP

M

TORK

Tork - RPM Grafiği

1. Durum

2. Durum


21

1. durumda ortalama değerler olan motorun verdiği 2550 RPM ve 0,93 N.m için 1,49

güvenlik katsayısını elde edildi. 2. Durumda istenen ortalama hız için motorun verdiği 2000

RPM ve 1,53 N.m tork için 2,45 güvenlik sayısı elde edildi.

Şekil 2.13: Manuel robotun için seçilen serbest tekerlek

Şekil 2.14: Manuel robot zincir mekanizması detaylı montajı

Ön kısma montajı yapılacak serbest tekerlek seçildi (Ek 3.2). Bu sürüş sisteminde

diferansiyele gerek duymadan sadece basit bir programlama ile motorlara farklı devirler

vererek dönüşün sağlanabileceği kararlaştırıldı. Düz rulmanlı 80 mm çapında 70 kg’lık

yüklemeye dayanabilen plaka bağlantılı Tente marka serbest tekerlek seçildi.


22

Şekil 2.15: Manuel robot serbest tekerlek detaylı montajı

2.2.3. Kaldıraç Sistemi Tasarımı

Kaldıracın cıvatalı bağlantı şeklinde montajı yapıldı. Tasarımda doğal sistemlerin

incelenmesi olarak alt çene şekli göz önüne alındı. Alt çene oluşumundan esinlenerek kaldıraç

sisteminin daha stabil olması amaçlandı. Bu kaldıraç mekanizması 2 adet aktüatör ile

yataklanmıştır.

Şekil 2.16: Manuel robot kaldıraç ve aktüatör detaylı montajı


23

Kollektör robotu taşıyacak çatal kolun aktüator seçimi yapıldı (Ek 3.3). Bu seçim

esnasında maksimum hız ve minimum ağırlık amaçlandı. 2”/s (50,8 mm/s) hızında 20” (508

mm) boyunda 35lb (15,88 kg) yük taşıyabilen 2 adet FA-35-TR modeli seçildi. Aktüatörün

üzerindeki lineer yataklama sayesinde ekstra ray kullanma ihtiyacı ortadan kalkmış oldu.

Şekil 2.17: Aktüatörün yapısı

Şekil 2.18: Manuel robot kollektör taşıyıcı çatal detaylı montajı

2.2.4. Anakol Tasarımı

Oyun sahasında bulunan sepeti ve jetonu taşımak amacıyla anakol mekanizması

tasarlandı. Anakol üzerinde aşağı-yukarı ve sağa-sola hareket eden 2 adet profilden

oluşmaktadır. Bu profiller 2 adet motordan tahrik alan kremayer dişli mekanizması ile hareket

etmektedir. Bu mekanizmanın manuel robot üzerine yataklanması için de detaylı bir

konstrüksiyon çalışması yapılmıştır.


24

Şekil 2.19: Manuel robot ana kolunun detaylı montajı

Şekil 2.20: Manuel robot ana kolunun Solidworks üzerinde detaylı montajı


25

Şekil 2.21: Manuel robot ana kolunun rulman ve motor detaylı montajı

Şekil 2.22: Manuel robot ana kolunun rulman ve motor detaylı montajı

Rulman seçimi:

Rulmanların üzerlerine gelen radyal ve eksenel yükler belirlendikten sonra rulmanlar

statik ve dinamik açıdan uygun olup olmadıkları değerlendirildi. Statik açıdan fs statik

yükleme endeksinin yüksek olması rulman emniyeti ve sessiz çalışma açısından önemlidir bu

değerin 1’den büyük olması istenir. Formülü aşağıda verilmektedir.

o

o

sP

Cf

aoroo FYFXP .. [kN]

Xo, Yo, Co değerleri FAG rulman kataloğundan elde edildi.

Dinamik yükleme açısından incelendiğinde fL değerinin 1’in üzerinde olması istenmektedir.

CN normal geçmeli rulmanlar için bu değer aşağıdaki formüllerden hesaplandı.


26

P

P

CL

C ve P FAG rulman kataloğundan elde edildi. Bilyalı rulmanlar için p=3’tür.

60.

10. 6

n

LLh

n FAG rulman kataloğundan elde edilir.

P h

L

Lf

500

Şekil 2.23: Manuel robot ana kolunun rulman üzerindeki yüklenme durumu

statik yükleme

Fa 80

Fr 220

Fa/Fr 0,363636

Po 0,22

Co 1,96

fs 8,909091

dinamik yükleme

fo 15,6

e 0,636735

Fa/Fr 0,363636

X 1

Y 0

P 0,22

C 4,55

L 8846,391

n 34000

Lh 4336,466

fL 1,911832

Rulman adı: FAG 6000

Ağırlık: 0,019 kg


27

Yapılan hesaplamalar sonucunda, ana kol üst rulmanı FAG 6000 sabit bilyalı rulman

olarak belirlenmiştir. Alt kısım için de FAG 625 sabit bilyalı rulmanı seçilmiştir.

Hesaplamalardan da görüldüğü gibi rulmanlar radyal ve eksenel yükleri fazlasıyla

karşılamaktadır.

Şekil 2.24: Manuel robot ana kolunun Solidworks üzerinde detaylı montajı

Servo Motor Seçimi:

Şekil 2.25: Ana kol mekanizması motor seçimi

Bu mekanizmada 2 adet rulman ve 2 adet dişli olduğu için kayıplar fazla olacaktır. Bu

sebeple motor seçiminde güvenlik katsayısı yüksek tutulmaya çalışıldı. Seçilen TowerPro

markalı servo motoru özellikleri:

Boyutları: 40 mm x 20 mm x 36.5 mm

Tork: 4.8V ta 13 kg.cm

6V ta 15 kg.cm tork

Hız: 0.15sn/60


28

Şekil 2.26: Manuel robotun anakol kontrolü için seçilen servo motoru

m (kg) 4

a (m/s^2) 0,4

x (m) 0,8

r2(m) 0,002

r1 (m) 0,0005

2.2.5. Kremayer mekanizması

Manuel robotun anakolu yatay ve düşey hareketi için kremayer ve pinyon seçimi

yapıldı. 15x15 boyutlarında,1 modüle sahip, 3 m boyunda naylon kremayer seçildi. Bu seçilen

dişlinin 1 metresi yatay kremayer mekanizmasında, 1 metresi ise düşey kremayer

mekanizmasında kullanıldı. Bu seçimi yaparken öncelikle hafiflik göz önünde bulunduruldu.

Kremayer dişlisi olarak 20 dişli 1 modüle sahip bir pinyon kullanıldı (Katalog 4). Kremayer

mekanizmasına ait dişliler üzerinden motor seçimi için hesaplamalar yapıldı.

Şekil 2.27: Kremayer dişlileri

F (N) T (N.m)

1,6 0,32

Motor Değerleri

T (N.m) S (Güv. Kats) 1 (sn/devir)

1,4715 4,5984375 3


29

Şekil 2.28: Manuel robot kremayer mekanizması detaylı montajı

Dikey hareket için:

Şekil 2.29: Dikey kremayer mekanizmasında yük dağılımı

m (kg) 4

g 9,81

a 1

r (m) 0,01

Motor Değerleri

Çıkış Torku

(N.m)

Çıkış Hızı

(RPM) S

0,83385 200 1,92842276

T (N.m) V (m/s)

0,4324 0,20944


30

Bu hesaplamalar için 1 adet 18W 12V DC fırçalı motor seçildi (Katalog 5). Yapılacak

işlemin hassasiyeti göz önüne alındığında 0,21 m/s düşey hareket için uygun bir hızdır.

Güvenlik faktörü 1,910 çıkmıştır.

Yatay hareket için:

Şekil 2.30: Yatay Kremayer mekanizmasında yük dağılımı

m (kg) 4

a 1

r (m) 0,01

Motor Değerleri

Çıkış Torku Çıkış Hızı S

200 0,20943951 4,537125

Bu hesaplamalar için 1 adet 12V DC 8W fırçalı motoru seçildi (Katalog 6). Bu

motorun ortalama torku 0,36 N.m, ortalama hızı 200 RPM’dir. Güvenlik faktörü 4,53

çıkmıştır.

F (N) T (N.m) V (m/s)

8 0,08 0,20943951


31

Şekil 2.31: Manuel robot kremayer mekanizması detaylı montajı

Ana kol profilinin merkezlenmesinin sağlanması için 3 tarafından gardolap kapak

tekeri ile yataklandı, boşta kalan taraf ise kremayerin pinyonu ile yataklanmıştır.

2.2.6. Sepet Kolu Tasarımı

Şekil 2.32: Sepet kolu mekanizması motor seçimi

Jeton kolu mekanizması yatay yönde yüke maruz kalmadığı için hesabı gerekli

görülmedi. 60 Rpm 2,3 kg.cm tork değerine sahip 2 adet redüktörlü 12V DC motor seçildi

(Katalog 7). Ayrıca açılma esnasında fazla açılmayı engelleyen plakalar üzerine


32

yerleştirilecek sınır düğmesi uyarı aldığı anda motora giden torkun kesilmesi dişlilerin

aşınmasını önleyecektir.

Şekil 2.33: Manuel robot sepet tutucu detaylı montajı

Şekil 2.34: Manuel robot sepet tutucu ve jeton tutucu detaylı montajı

Jetonu alana kadar jeton tutucunun şekildeki konumda olması kol ucununsa kapalı

durumda olması gerekmektedir. Jeton bırakıldıktan sonra kol ucunun şekildeki gibi açık

konumda olması jeton tutucunun ise sepetin alt kısmına sepetin rahatça girebileceği

konumuna geri dönmesi gerekmektedir.


33

2.2.7. Jeton kolu

Jeton kolunun tasarımı Solidworks üzerinde yapıldı. Basit hesaplamalar yapıldı.

Yapılan tasarım üzerinden Solidworks’te kinematik analizi gerçekleştirildi. Kinematik

analizde bir açılış ve kapanış için gerekli tork, hız ve yapılan yer değiştirme tespit edildi.

Şekil 2.35: Manuel robot jeton tutucusunun Solidworks üzerinde detaylı montajı

Şekil 2.36: Manuel robot jeton tutucusunun hesaplamaları


34

(S= güvenlik katsayısı)

GWS Servo S03T STD (Katalog 8) servo motorun özellikleri:

Boyutları: 39.5 x 20.0 x 39.6 mm

Ağırlık: 46 gr

Hız-6V:0.27 sec/60°

Tork-6V: 8 kg·cm

Hız-4.8V:0.33 sec/60°

Tork-4.8V: 7.2 kg·cm

Kablo Uzunluğu: 270mm

(

)

S = 7,8 (Gereken torku fazlasıyla sağlamaktadır)

(

) (

)

Şekil 2.37: Manuel robot jeton tutucusunun detaylı montajı


35

Şekil 2.38: Manuel robot jeton tutucusunun kinematik analizi

Şekil 2.39: Jeton tutucunun Solidworks üzerinde gerekli yer değiştirme – zaman grafiği

Kinematik analizde kullanılacak servo motorun hızı 0,5 s/60° alındı. Tutucu kollara

1N düşey gerekli olan sürtünme kuvveri için 2 N yatay kuvvet uygulandı. Kinematik analiz

sonucunda jeton tutucusunun kavrama yastıklarının hız ve yer değiştirme ile ilgili verileri elde

edildi. Kabul edilebilir olduğu belirlendi. Kinematik analiz tork-zaman ve hız-zaman

grafikleri Ek 2.07 ve Ek 2.08’de verilmiştir. Ayrıca tork analizinden bulunan 0,069 N.m’lik

tork değeri basit hesaplamalar ile bulduğumuz 0,091 N.m’lik tork değeriyle oldukça yakındır.

2.2.8. Pil Seçimi:

Pillerle ilgili genel bir araştırma yaptığımızda enerji yoğunluklarıyla ilgili karşımıza

bu grafik çıkmaktadır. Profesyonel robot yarışmalarında kullanılan Li-Poly pillerin en büyük

avantajı birim ağırlık başına enerji miktarlarının yüksek olmasıdır.Manuel robotun 20 kg’a

yakın ağırlığı göz önünde bulundurulduğunda maliyetten kaçınmadan Li-Poly pil kullanmak

akıllıca olacaktır.


36

Şekil 2.40: Pil enerji-ağırlık oranları genel grafiği

Bileşen Volt Amper

250W Scooter Motoru 24 10

250W Scooter Motoru 24 10

Anakol Dönüş Servo

Motor

6 2

Jeton Kolu Servo Motor 6 2

Aktüatör 12 5

Aktüatör 12 5

Kremayer Dikey DC

Motoru

12 1,5

Kremayer Yatay DC

Motoru

12 2,2

Sepet Kolu DC Motoru 12 1


5 yarışmanın art arda yapıldığı göz önüne alınırsa 30 dk yetecek bir pil seçmemiz

gerekecektir. Robot üstünde en çok akımı çeken ve en uzun sure çalışacak olan motorları göz

önünde bulunduracak olursak:

(

) (

)

Bu hesaplamadan yola çıkarak 2 adet adet E-flite 22,2 V Li-Po 5000mAh pil yeterli

olacaktır. Li-Po bataryalar 50 º C’ alevlenme riski taşımaktadırlar. Bu yüzden güvenlik önlemi

olarak 2 adet pil için 2 adet LilyPad marka sıcaklık sensörü seçildi.

Adedi 800 gr olan bu pili değişimli olarak kullanmak 800 gr daha hafif konstrüksiyon

ile yarışmayı olanaklı kılacaktır. Ayrıca bu pilin temininde zorlanılırsa toplam 400 gr

ağırlıktan biraz feragat edilip yerli satıcıdan alternatifini temin etmek de mümkündür.


37

Şekil 2.41: Pil ve sıcaklık sensörü seçimi

2.2.9. Manuel Robot Ağırlık-Maliyet Analizi

Manuel Robot Parçaları

Parça Adı Adet

Birim

Fiyat

(TL)

Birim

Ağırlık

(kg)

Toplam

Ağırlık

(kg)

Toplam

Fiyat

(TL)

Şasi

Alüminyum profil 30x30 (m) 6,67 12 0,605 4,03535 80,04


Civatalar 99 0,2 0,005 0,495 19,8

Köşebentler 48 0,5 0,003 0,144 24

Somunlar 101 0,1 0,002 0,202 10,1

Tekerlek - Motor 0 0

250W Scooter Motoru 2 67 TL 2 4 134

#25 Motor zinciri 2 20 TL 0,4 0,8 40

Tekerlek ve #25 dişlisi 2 38 TL 0,4 0,8 76

Serbest tekerlek 1 20 TL 0,546 0,546 20

Anakol 0 0

Alüminyum profil 30x20 (m) 2,5 10 0,308 0,77 25

TowerPro MG995 servo motor 1 39 0,05 0,05 39

FAG 6000 Rulman 1 15 0,019 0,019 15

FAG 625 Rulman 1 3,5 0,005 0,005 3,5

Aktüatör 2 100 1,5 3 200

Kremayer dişlisi 1 55 0,1 0,1 55

Kremayer pinyonu 2 5 0,01 0,02 10

Çekmece ray tekerleği 6 2 0,03 0,18 12

12V 200Rpm DC Motor 1 32 0,25 0,25 32

12V 400Rpm DC Motor 1 29 0,19 0,19 29

Civatalar 10 0,2 0,005 0,05 2

Köşebentler 8 0,5 0,003 0,024 4

Somunlar 10 0,1 0,002 0,02 1

Hub 2 7 0,03 0,06 14


Civatalar 45 0,2 0,005 0,225 9

Köşebentler 24 0,5 0,003 0,072 12


38

Somunlar 45 0,1 0,002 0,09 4,5

FAG 625 Rulman 2 3,5 0,005 0,01 7

Jeton Kolu 0 0

GWS Servo S03T STD 1 35 0,05 0,05 35

Civatalar 45 0,2 0,005 0,225 9

Civatalar 25 0,5 0,003 0,075 12,5

Köşebentler 12 0,1 0,002 0,024 1,2

Somunlar 25 0,1 0,002 0,05 2,5

Sepet tutucu 0 0


12 DC 60 rpm Motor 1 27 0,1 0,1 27

Dişliler

Dişli DS0.5-18 d=10 mm 1 5 0,001 0,001 5

Dişli PS1-18 d=20 mm 2 5 0,005 0,01 10

Dişli özel d=5mm 2 10 0,005 0,01 20

Dişli PS1-28 2 5 0,009 0,018 10

Koltuk 1 10 0,4 0,4 10

Propilen levha 1000*500 5mm 2 30 0,3 0,6 60

Pil 0 0

Pil Li-Poly 5000 mAh 2 400 0,8 1,6 800

LilyPad Sıcaklık Sensörü 2 11 0,004 0,008 22

0 0

İşçilik 1 300 0 0 300

Kargo Masrafı 1 300 0 0 300

Diğer Masraflar 1 200 0 0 200

Toplam

Ağırlık (kg)

Toplam

Fiyat (TL)

18,2042 2736,1

2.2.10. Zamanlama Hesabı

Manuel robotun yapacağı hareketler ve geçeceği noktalar belirlendi.

Şekil 2.42: Manuel Robot kırmızı bölgede 1. hareket şeması


39

Şekil 2.43: Manuel Robot mavi bölgede 1. hareket şeması

Manuel robot harekete başlayarak jetonu alır daha sonra jetonu dönemeçli yolda

ilerleyerek jetonu jeton kutusuna bırakır daha sonra tünelde ilerleyerek kollektörü almaya

gider. Kollektörü yüklemesi tamamlandıktan sonra kollektörü otomatik üzerine yükler.

Şekil 2.44: Manuel Robot kırmızı bölgede 2. hareket şeması

Şekil 2.45: Manuel Robot mavi bölgede 2. hareket şeması

Otomatik robotu yükledikten sonra manuel robot sepeti alarak adaya bırakır.

Not: Kırmızı bölgelerde de benzer işlemi y eksenine göre simetrik olarak yapar.


40

Manuel Robot Ort. Hızı (m/s) = 1 m/s

Manuel Robot Süre (sn) Yerdeğişimi (mm)

Token yolu gitme 4597,27

Tokeni alma 8

Yol üstündeki manevralar 4

Tokeni Taşıma 6467,77

Tokeni bırakma 8

Buradan itibaren otomatik robot devreye giriyor

Tokeni bıraktıktan sonra yol 4770

Kollektörün yüklenmesi 5

Kollektörü taşıma 6087,5

Yol üzerindeki manevralar 3

Kollektörü bırakma 10

Otomatiğe kadar ki süre 31,06504 saniye

Kollektörü bırakana dek 28,8575 saniye

Toplam Geçen Süre 59,92254 saniye

Yarışmanın tamamlanması tahmini olarak 100 saniye sürmektedir. Bu aşamada

harcanacak tahmini süre 60 saniyedir.

2.3. Sonuç

Sürüş sistemi:

Manuel robot dönüşler için yüksek manevra kabiliyeti gerektirdiğinden dolayı 3

tekerlekli sürüş sistemine sahiptir. Motor tarafından verilen tahrik tekerleklere zincir sistemi

ile aktarılmaktadır. Bu sistemi kullanmaktaki amacımız diferansiyel kutusuna gerek

duymadan 2 tekerleğe farklı devirler vererek dönüşü sağlamaktır. Öndeki avara tekerlek arka

tekerlekten gelen torka göre yönlenerek sürüş gerçekleştirilmektedir.

Maksimum Hız:

Robotun teorik hızı maksimum 3,9 m/s dir. Ancak bu hıza çıkmamız kontrolün

zorlaşacağından pek mümkün değildir. Yaptığımız literatür araştırmasına göre bu tür

yarışmalarda kullanılan robotlar için kullanılan maksimum hız 2m/s civarındadır. Manevra

esnasındaki hız düşüşlerini göz önüne aldığımızda hızımız ortalama 1 m/s civarında olacaktır.

Bu değer ile diğer robotların önüne geçeceğimize inanıyoruz.

Ağırlık:

Robotumuzun çıkan ağırlığı 18,2’dır. Bu 3 robotun toplam 50 kg değerini geçmemesi

çerçevesinde optimize edilmiştir. Devre elemanlarının eklenmesiyle ağırlaşacaktır. Bunun için

5 kilodan fazla ağırlık kapasitesi mevcuttur. Bazı noktalardaki cıvata bağlantılarının perçine

çevrilmesiyle ağırlık daha da düşürülebilir. Konstrüksiyon ağırlık olarak uygundur.


41

Robotun Çalışma Süresi:

Robotun saha üzerinde bir maçta toplam çalışma süresi 60 saniyedir. Hesaplarımıza

göre 180 saniye olan süre içerisine göre hız değerlerimizi değiştirerek süremizi maksimize

edebiliriz. Toplam olarak 30 dk çalışma için pil kapasitesine sahiptir.

Maliyet:

Manuel robotun 2736 liraya mal olacağını düşünüyoruz. Bu değer 3 robot için toplam

kullanılabilir bütçenin sınırları içerisinde kalmaktadır. İstenildiği takdirde bu değer daha da

optimize edilebilir.


42

3. OTOMATİK ROBOTUN TASARIMI


43

3.1.Otomatik Robot Ön tasarımı

Otomatik robota ait ön tasarım ve son tasarım yapıldı. Karşılaşılacak problemler

tartışıldı. Sürüş sistemi 4 çekişli olarak kararlaştırıldı.

Şekil 3.01: Otomatik robot ön tasarımı

Otomatik robotun ön tasarımında 4 tekerlekten tahrikli ve 2 tane döndürücü tahrikli

sistem düşünüldü. Fakat robot durduğu noktada şasisini düzgünce döndürememesi için

manevra kabiliyetinde düşmeye sebep oldu. 4 ayrı servo motordan verilecek torkun daha

sağlıklı olacağı kararlaştırıldı.

Şekil 3.02: Otomatik robot ön tasarımı

Şekil 3.03: Otomatik robot ön tasarımı yarışma sahası üzerinde sepeti taşırken


44

3.2.Otomatik Robot Konstrüksiyon Tasarımı, Teknik Hesaplamalar, Analizler


Şasi konstrüksiyonu için 20x20 1 mm kalınlığında standart alüminyum profil seçildi

(Katalog 1). Alüminyum malzeme seçmenin nedenleri:




Kolay işlenebilir.


Şekil 3.04: Otomatik robot şasisi detaylı montajı


ANSYS ile analizler yapıldı. Yapılan analizler sonucunda şasi tasarımının konstrüksiyon

açısından güvenli olduğuna karar verildi.


45

Şekil 3.05: Ansys üzerinde otomatik robotun şasi von-Mises gerilmesi


Sürüş sistemleri detaylı bir şekilde incelendi. Buna bağlı olarak tekerleklerde

kullanılacak motorların seçimine dair basit hesaplamalar belirlendi. 4 tekerlekli sürüş

sistemlerinin manevra kabiliyetinin yüksek olması seçim aşamasında büyük rol oynadı.

Şekil 3.06: Çeşitli motor tahrik şekilleri

Yengeç Sürüş Sistemi (Crab Driving):

Yüksek Manevra kabiliyeti

Şasiyi döndürmeden yön değiştirebilme

Basit tekerlekler

Ani duruş-kalkış özelliği

Yüksek çekiş gücü

Diğer sistemlere göre daha az sürtünme kaybı

- Kontrolü ve programlaması zor

- Pahalı

- Çok sayıda motor ( 4 DC Motor + 4 Servo Motor)


46

Kollektör robota yüksek manevra kabiliyeti, şasiyi döndürmeden yön

değiştirebilme ve ani duruş kalkış özelliğine sahip olduğu için 4 tekerlekten çekişli

sistemler içerisinden yengeç sürüş sistemi (crab driving) tercih edildi.

Şekil 3.07: 4 tekerlekten tahrik edilen yengeç sürüş sistemi çalışma prensibi

Şekil 3.08: Motor – tekerlek sürüş sistemi detaylı montajı


47

Hız ve Tork Hesabı:

Şekil 3.09: Otomatik robotun rampa çıkış ve inişinde tork ve hız hesaplamaları

Çıkış için hesap:

∑ N1 = 0

-N2.(x1 + x2) + m.g. .x1 – (m.a + m.g. ).y1 = 0

∑ N2 = 0

N1.(x1 + x2) - m.g. .x2 - (m.a + m.g. ).y1= 0

F1 = µ1.N1 F2 = µ2.N2

T1 = F1.r1 T2 = F2.r2

V1 = 2 π.r1.rpm1 V2 = 2 π.r2.rpm2



48

m (kg) 25

g 9,81

a 0,4

x1 (m) 0,3

x2 (m) 0,3

y1 (m) 0,5

µ 0,5

r1 (m) 0,055

r2 (m) 0,055

1.Durum rpm1 416,7577413

α 18

cos (α) 0,95

sin (α) 0,31

2. Durum rpm1 543,4782609

α 0

cos (α) 1,00

sin (α) 0,00

1. Durum

N1 (N) N2 (N) F1 (N) F2 (N) T1 (N.m) T2 (N.m) V (m/s)

85,71019812 30,91914079 42,85509906 15,45957039 1,928479458 0,695680668 1,962928962

2. Durum


57,14583333 65,47916667 28,57291667 32,73958333 1,28578125 1,47328125 2,559782609

Seçilen Motor 24V DC

Diş. Verim S.Tork (N.m) Hız (rpm) Tork ç. (N.m) Son Hız (rpm) S güv. kats.

1. Durum 23 0,81 0,25 9585,42805 4,6575 416,757741 2,415115173

2. Durum 23 0,81 0,15908523 12500 2,96375778 543,478261 2,01167142

Şekil 3.10: Otomatik robotun 2 durum için Tork – RPM grafiği

1. Durum

2. Durum

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

RP

M

TORK

Tork - RPM Grafiği


49

Bu hesaplamalar için 4 adet 12V DC fırçalı motor seçildi (Katalog 10). Bu motor

katalogda Mabuchi 550PC/VC modeli olarak geçmektedir. Bu motorlar özellikle matkap ve

uzaktan kumandalı uçaklarda tercih edilmektedir. Seçilen motorun stall torku 0,549 N.m,

ortalama devri 17600 RPM’dir. Dişli kutusu 23:1 oranında, 2 kademe için 0,81 veriminde

kabul edildi. Hesaplamalar için µ sürtünme katsayısı 0,5 alındı. Ayrıca tamiya marka 90 mm

çaplı tekerlekler seçildi.

Yengeç Sürüşü Servo Seçimi:

Şekil 3.11: Kollektör robotun servo motor tork kontrolü

T = F1.a ve FN kuvvetini yukarıdaki tablodan 40 N aldığımızda:

Şekil 3.12: Kollektör robotun yön kontrolü için seçilen servo motoru

Seçilen servo motorun özellikleri:

Boyutları: 40 cm x 20 cm x 36.5 cm

Tork: 4.8V ta 13kg.cm

6V ta 15 kg.cm tork

Hız: 0.15sn/60


50

Kollektör robotun yön kontrolü için TowerPro marka MG995 metal dişli servo motoru

seçildi (Katalog 10).

(

) (

)


Rulman Seçimi:





o

o

sP

Cf

aoroo FYFXP .. [kN]


Dinamik yükleme açısından incelendiğinde fL değerinin 1’in üzerinde olması

istenmektedir. CN normal geçmeli rulmanlar için bu değer aşağıdaki formüllerden hesaplandı.

P

P

CL


60.

10. 6

n

LLh


P h

L

Lf

500


51

Şekil 3.13: Manuel robot ana kolunun rulman yüklenme durumu

Statik Yükleme

Fa 70

Fr 7

Fa/Fr 10

Po 0,0392

Co 0,44

fs 11,22449

Yapılan hesaplamalar sonucunda sürüş sistemi rulmanları FAG 625 olarak

belirlenmiştir.

3.2.3. Sepet Tutucu Tasarımı

Dinamik Yükleme

fo= 13,2

e= 2,1

Fa/Fr= 10

X= 0,56

Y= 1,5

P= 0,10892

C= 1,32

L= 1779,913

n= 43000

Lh= 689,889

fL= 1,101394




52

Şekil 3.14: Otomatik robot sepet tutucu detaylı montajı

Otomatik robotun sepet kolu pnömatik hesaplamaları için Excel üzerinde detaylı bir

tablo yapıldı:

Şekil 3.15: Pnömatik silindir hesaplamaları

√


53

Piston Çapı (mm) 12

Piston Alanı ( ) 0,000113097

Strok (m) 0,2

Hacim ( ) 2,26195E-05

Boru Çapı (mm) 4

Silindir ağırlık basıncı (Pa) 433697,2199

Güvenlik Katsayısı 1,5

Depo Hacmi ( ) 0,001

Kütle (kg) 5

Kollektör Ayakları Basınç (Pa) Yoğunluk ) Akış Hızı (m/s) Silindir Hızı (m/s)

1. kullanım basıncı (Pa) 600000 6,968641115 21,84694438 2,427438265

2. kullanım basıncı (Pa) 580310,5277 6,739959671 20,85801833 2,317557593



Güvenlik katsayısı piston hacmiyle çarpılarak işleme katılmıştır. Yapılan

hesaplamalarda 6 bar basınçlı 1 litrelik kap için 1,5 güvenlik katsayısı ile oldukça iyi

hız değerleri elde edilmiştir. Bu hesaplarda kollektör robotun ayakları için 1 adet, 200

mm stroka sahip, 12 mm çapında, iki uçtan ayarlanabilir pnömatik yastıklamalı Festo

DSN-12-200-PPV pnömatik silindir seçilmiştir (Katalog 10).

Festo Fluidsim üzerinde oluşturulacak pnömatik sistemin çizimi ve simülasyonu

yapılıp değerlendirilmiştir (Ek 2.14). Çizilen devre şemasında kullanılacak valf 24 V

DC Festo MYH-5/3G-M5-L-LED 5/3 valf seçilmiştir.

3.2.4. Tekerlek Tutucu Tasarımı

Otomatik robotun tekerlek tutucusu rampadan çıkarken robotun devrilmesini

engellemek amacıyla tasarlanmıştır. Kollektör robotun otomatik robot üzerinde kaymadan rijit

bir şekilde durması otomatik robotun yüksek hızlara ulaşabilmesini sağlayacaktır. Ayrıca

tekerlek tutucu kulakçıklar kollektör robota merdivenlere yönelmesi için gerekli başlangıç

sinyali verecektir.

Şekil 3.16: Tekerlek tutucu çalışma prensibi


54

Şekil 3.17: Tekerlek tutucu detaylı montajı

Şekil 3.18: Tekerlek tutucu detaylı montajı

Şekil 3.19: Solenoid


55

Otomatik robotun tekerlek tutucu pnömatik hesaplamaları için Excel üzerinde detaylı

bir tablo yapıldı:


İç Piston Çapı (mm) 6

Piston Alanı (m^2) 0,000172788

Strok (m) 0,2

Hacim (m^3) 3,45575E-05

Boru Çapı (mm) 4

Silindir ağırlık basıncı 340649,4527


Depo Hacmi (m^3) 0,001

Kütle (kg) 6

Tekerlek Tutucuları Basınç (Pa) Yoğunluk ) Akış Hızı (m/s) Silindir Hızı (m/s)










Devrilme Hesabı:

Şekil 3.20: Otomatik robot devrilme durumu kontrolü


56

a (m/s^2) 0,8

m(auto) (kg) 15

m(col) (kg) 15

Hauto (mm) 640

Hcol (mm) 200

sin18 0,31

cos18 0,951

Xauto (mm) 100

Xcol (mm) 520

a (m/s^2) 0,8

İnerken:

Saat yönündeki momentler:

mauto.g. Xauto,yatay.cos18 = 45480,39 N.mm

mcol.g. Xcol,yatay.cos18 = 45480,39 N.mm

Matalet = 7440 N.mm (inerken atalet momentini hesaba katılmaz)

Saat yönünün tersindeki momentler:

mauto.g. Xauto.sin18 = 4561,65 N.mm

mcol.g. Xcol.sin18 = 23720,58 N.mm

toplam moment = 62678,54 > 0

Çıkarken:

Saat yönündeki momentler:

mauto.g. Xauto,yatay.cos18 = 45480,39 N.mm

mcol.g. Xcol,yatay.cos18 = 45480,39 N.mm

Matalet = 7440 N.mm

Saat yönünün tersindeki momentler:

mauto.g. Xauto.sin18 = 4561,65 N.mm

mcol.g. Xcol.sin18 = 23720,58 N.mm

toplam moment = 17198,16 > 0

Hesaplardan görüldüğü gibi iki moment değeri de saat yönünde pozitif çıktığı için

tasarımlar devrilmez.


57

Sepeti Alırken:

5.0,5.9,81 = 24,53 Nm ( otomatik sepet tutma koluna gelen moment)

15.0,325,9,81= 47,83Nm (şasinin ağırlık merkezinin direğe göre momenti)

Şasinin ağırlık merkezinin momenti direğe gelen momentten büyük olduğu için sepeti

alırken devrilme olmaz.

3.2.5. Sensör Seçimi

Çizgi İzleme Sensörü:

Çizgi izleyen robotlar üç ana kısımdan meydana gelir diyebiliriz. Bu kısımlar ;

Algılama (sensör)

Karar verme (PIC)

Uygulama (motor sürücü ve motorlar)

Optik sensörler kızılötesi(ir) veya led ışık yayarlar ve tekrar yansıyan ışığı

detektörleri aracılığıyla toplar ve topladıkları bu ışığın şiddetine göre belli voltaj düzeylerinde

çıkış verirler. Daha iyi sonuçlar alabilmek için çizginin rengi ışığı en üst seviyede yansıtan

beyaz veya en düşük seviyede yansıtan siyah olmaktadır. Zeminin de, daha iyi sonuç

vermesi açısından, çizgi siyahsa beyaz, çizgi beyazsa siyah olması tercih edilir.

Sensörlerden gelen çıkışlar analog olduğu için, bu çıkışları karar verme mekanizmamızın

(mikroişlemci) anlayabileceği dile, lojik 1 ve 0’lara dönüştürmemiz gerekmektedir. Bu

dönüştürme işlemini de karşılaştırıcı olarak kullandığımız opamplar (işlemsel kuvvetlendirici)

yapmaktadır. Opamplar şu şekilde çalışmaktadır: Opampa bir referans gerilimi verilir ve

opamp bu referans gerilimiyle sensörlerden gelen gerilimi karşılaştırıp 5 V (lojik1) veya 0 V

(lojik 0) çıkış vermektedir. Bu çıkış gerilimi, kullandığımız devreye ve sensörlerden gelen

gerilime göre değişmektedir. Bizim kullanacağımız devrede sensörlerden referans geriliminin

altında bir gerilim geldiğinde opamp 5 V (lojik1), üstünde bir gerilim geldiğinde de 0 V (lojik

0) çıkışı vermektedir. Yani sensörlerimiz siyah rengi gördüklerinde opamp 0 V, beyaz rengi

gördüklerinde de 5 V çıkış vermektedir. Sensörlerden gelen bu verilere göre de mikroişlemci

bir karar vermekte ve bu karara göre de motorları harekete geçirmektedir.

Şekil 3.21: Led Işıkların LDR sensörler ile etkileşimi


58

Daha fazla sensör, daha fazla durum bu da daha uzun bir program demektir. Programın

uzun olması, sistemin farklı durumlar karşısında göstereceği tepki süresinin daha uzun

olmasına sebep olur ki bu da fazla sensör kullanmanın kötü yanıdır. Burada sistemin vereceği

tepki süresi robotun çizgiye sağlayacağı uyum açısından önemli olduğu için gerekmediği

sürece fazla sensör kullanmak pek uygun değildir. Ayrıca sensörlerin formasyonu ve

aralarındaki uzaklık direk olarak aracın performansını etkileyeceği için bu da bir diğer önemli

noktadır. Bu uzaklık ve sensörlerin dağılım biçimi aracın hızına, genişliğine, uzunluğuna

ve sistemin vereceği tepki süresine göre değiştiği için en uygun değerleri bulmak için ya

bütün bu etkenler göz önünde bulundurularak uygun bir hesaplama yapılmalı ya da deneme

yanılma yöntemi kullanılmalıdır.

Şekil 3.22: Çizgi izlerken sensörlerin kullanımı

Bu seneki yarışmanın zorluğu göz önüne alındığında otomatik ve kollektör robot için

4’er şerit olarak 8’er adet LDR optik sensör kullanmak uygun olacaktır. 1 şerit üzerinde 9 adet

LED lamba ve 8 adet LDR sensör bulunmaktadır. (Katalog 41)

Şekil 3.23: LDR sensör devre şeması

LDR sensör seçilmesinin nedenleri:

Çeşitli durumlara adepte edilebilir:

• R1 direnci bir potensiyometre ile ayarlanabilir.

• D1 led ışığının rengi değiştirilebilir.

Yarışma sahasının yüzeyi

Işıklandırmanın değişmesi

Yıllarca tecrübe edinmiş takımların kullanıyor olması


59

Bu sensör düzeneğinin olumsuz yanı ise zor programlanabilir olmasıdır. Kullanılacak

RGB led lambaları kırmız mavi, yeşil ışık ve kombinasyonları ile her yüzeye ve her ortama

adaptasyonu kolayca gerçekleştirebilmektedir. Bu özellik de mavi veya kırmızı oyun sahası

üzerindeki farklı renklerden dolayı ışığın yetersiz soğurulması sonucu ortaya çıkabilecek

hataları önemli ölçüde engelleyecektir.

Otomatik Robotun Sepeti Algılaması:

Otomatik robotun sepeti algılayıp yerinde olup olmadığını kontrol etmesi için

Sharp GP2Y0A21YK infrared uzaklık ölçüm sensörü seçildi (Katalog 42). Bu sensörün

özelliği 40 mm’den 300 mm’ye kadar yaklaştırılan nesneleri istenen uzaklık menzilinde

algılayabilmesidir.

Otomatik robotun sepeti aldığını doğrulaması için sepet tutucunun üzerine

yüklemeyi engellemeyecek şekilde 1 adet switch buton seçildi.

Otomatik robotun sepet tutucusu açıldığında motor torkunu durdurmak için 2

adet sınır switch seçildi.

Şekil 3.24: Sharp GP2Y0A21YK sensörü montaj alanı

Otomatik Robotun Kollektör Robotu Algılaması:

Otomatik robotun kollektör robotu yükleme esnasında algılayabilmesi için

infrared uzaklık ölçüm sensörü seçildi (Katalog 43). Bu sensörün özelliği 40 mm’den

300 mm’ye kadar yaklaştırılan nesneleri istenen uzaklık menzilinde algılayabilmesidir.

Şekil 3.25: Sharp GP2D120XJ00F sensörü montaj alanı


60

3.2.6. Pil Seçimi



avantajı birim ağırlık başına enerji miktarlarının yüksek olmasıdır.


Bileşen Volt Amper

Mabuchi DC Motor 12 10




Towerpro Servo Motor 6 2






5/3 Yön Değiştirme Valfi 24 1

5/3 Yön Değiştirme Valfi 24 1

Solenoid 6 1

Solenoid 6 1

Solenoid 6 1

Solenoid 6 1

RGB Led 3,2 0,1


61




(

) (

)

Bu hesaplamadan yola çıkarak 7 adet E-flite 11,1 V Li-Po 5000mAh pil yeterli



Adedi 250 gr olan bu pili değişimli daha hafif konstrüksiyon ile yarışmayı olanaklı

kılacaktır.


3.2.7. Otomatik Robot Ağırlık –Maliyet Analizi

Otomatik Robot Parçaları

Parça Adı Adet

Birim

Fiyat (TL)

Birim

Ağırlık

(kg)

Toplam

Ağırlık (kg)

Toplam

Fiyat (TL)

Şasi


Civatalar 50 0,2 0,005 0,25 10

Köşebentler 30 0,5 0,003 0,09 15

Somunlar 50 0,1 0,002 0,1 5


Mabuchi 550 VC 4 80 TL 0,65 2,6 320

Tamiya Tekerlek 4 5 TL 0,05 0,2 20

TowerPro MG995 servo motor 4 39 TL 0,05 0,2 156

Dişli PS1-18 d=20mm 10 5 0,005 0,05 50

Dişli özel d=5mm 2 10 0,005 0,01 20

Tutucu Plaka 1 5 0,05 0,05 5

1. Alt Plaka 1 5 0,05 0,05 5

2. Alt Plaka 1 5 0,05 0,05 5


62

FAG 625 Rulman 4 3,5 0,005 0,02 14

Hub 4 7 0,03 0,12 28

Taşıma Kolu 0 0


FAG 625 Rulman 2 3,5 0,005 0,01 7

Raylar 3 15 0,5 1,5 45

Pnömatik Silindir 2 80 0,6 1,2 160

5/3 Yön değiştirme valfi 2 120 0,1 0,2 240

Gaz Tankı 1 50 0,1 0,1 50

Aluminyum levha 1000*1000 1mm 1 50 0,5 0,5 50

Pil 0 0

Pil Li-Poly 2800 mAh 7 105 0,25 1,75 735


Sensörler

Switch buton 1 1 0,001 0,001 1

Sharp GP2Y0A21YK 1 44 0,001 0,001 44

Sharp GP2D120XJ00F 1 51 0,001 0,001 51

RGB Led 36 2 0,0005 0,018 72

LDR 32 0,75 0,0005 0,016 24

İşçilik 1 300 0 0 300



Toplam Ağırlık (kg)

Toplam Fiyat (TL)

11,08218 3085,768


Şekil 3.28: Otomatik Robot kırmızı bölgede 1. hareket şeması


63

Şekil 3.29: Otomatik Robot mavi bölgede 1. hareket şeması

Otomatik robot sepeti almaya gider, üzerindeki sensörler sayesinde sepetin yerinde

olup olmadığını kontrol ederek duruma göre 2 konumdaki sepete yönelerek sepeti alma

işlemini tamamlar. Ardından sepeti manuel robotun bölgesine bırakır.

Şekil 3.30: Otomatik Robot kırmızı bölgede 2. hareket şeması

Şekil 3.31: Otomatik Robot mavi bölgede 2. hareket şeması


64

Sepeti bırakmış olan otomatik robot yükleme için pozisyonunu ayarlayarak yükleme

bölgesine yaklaşır. Manuel robotun kollektörü yüklemesinin ardından kollektörü köprüyü

geçerek merdivene kadar taşır ve merdivene indirir.


Otomatik Robot Ort. Hızı (m/s) = 1,5

Otomatik Robot Süre (sn)

Yerdeğişimi (mm)

Sepeti almaya gidiş 4185

Sepeti alış 2

Robot zona dönüş 1795

Sepeti bırakma 2

Kollektörü almaya gidiş 2390

Kollektörü taşıma 10125

Manevralar 5

Kollektörü bırakma 1

Buradan itibaren kollektör robot devreye giriyor


harcanacak tahmini süre 13 saniyedir. Sepeti 10 saniyede alabileceği öngörülmüştür.

3.3. Sonuç

Robotun Sürüş sistemi

Motor tarafından verilen tahrik tekerlere dişli sistemi ile aktarılmaktadır. Robotumuzda 4 adet

tekerlek kullanılmıştır. Bu sistemi kullanmaktaki amacımız diferansiyel sürüşe gerek

duymadan 4 servo motor ile şasiyi döndürmeden, tekerleği döndürerek yön vermektir.

Robotun maksimum hızı

Yaptığımız literatür araştırmasına göre bu tür yarışmalarda kullanılan robotlar için kullanılan

ortalama hız 2 m/s civarındadır. Bizim robotumuzda çıkan teorik hız ise 2,55 m/s’dir.

Tekerlek kilitleme sistemi kollektör robotun devrilmesini engellediği için büyük ölçüde

hızlanma ve ivmelenmeye olanak vermektedir. Bu değer ile diğer robotların önüne

geçeceğimize inanıyoruz. Otomatik robot programlanabileceği için daha yüksek hız

değerlerine çıkılabilir.

Robotun maksimum torku

Seçtiğimiz motorların oluşturacağı maksimum tork 1,92 N.m’dir. ancak ani ivmelenmelerde

robotun devrilme olasılığı gibi bir durum söz konusu değildir. Çünkü ağırlık merkezi

yeterince aşağıdadır. Sepet yükleme durumunda ise tork değerini azaltarak devrilme riski

ortadan kalkacaktır.


65

Robotun ağırlığı

Robotumuzun çıkan ağırlığı 11,08218 kg’dır. Bu 3 robotun toplam 50 kg değerini geçmemesi

çerçevesinde optimize edilmiştir.

Robotun Çalışma süresi

Robotun saha üzerinde toplam çalışma süresi 23 sn’dir. Hesaplarımıza göre 180 saniye olan

süre içerisine göre hız değerlerimizi değiştirerek süremizi maksimize edebiliriz.

Robotun maliyeti

Robotumuzun 3125,768 liraya mal olacağını düşünüyoruz. Bu değer 3 robot için toplam




66

4. KOLLEKTÖR ROBOTUN TASARIMI


67

4.1. Kollektör Robot Ön tasarımı

Kollektör robotu tasarlarken göz önünde bulundurulan hususlar:

Robotun adaya ulaşması için gerekli süreler 2 adaya varış seçeneği için de ölçüldü,

zamandan tasarruf için en uygunun merdiven çıkmak olduğuna karar verildi.

Merdiven çıkması gerektiği için ve otomatik robot tarafından taşınacağından dolayı

şase tasarımının mümkün olduğunca hafif olması amaçlandı

Bir defada en çok Bun’ı toplayıp süreden tasarruf hedeflendi.

Robotun devrilmemesi için kolların mümkün olduğu kadar hafif olması amaçlandı.

Bu hususlardan yola çıkarak yapılan ön tasarım modellemeleri:

Şekil 4.01: Kollektör robotun ön tasarımında düşünülen sürüş sistemi

Kollektör robotun ön tasarımında 4 tekerlekten tahrikli ve 2 tane döndürücü tahrikli

sistem düşünüldü. Fakat robot durduğu noktada şasisini düzgünce döndürememesi için

manevra kabiliyetinde düşmeye sebep oldu. 4 ayrı servo motordan verilecek torkun daha

sağlıklı olacağı kararlaştırıldı.

Yukarıya kalkan tekerlek sistemi ile robotun eğime maruz kalmadan yukarıya

çıkabilmesi amaçlandı. Mekanizmanın diğer merdiven tırmanan mekanizmalardan daha basit

olması en büyük avantajlarından birisidir.


68

Şekil 4.02: Ön tasarımda kollektör robotun Bun toplarken görünümü

Kollektör robotun ön tasarımı Bun toplarken tüm Bun’lara hatasız biçimde

ulaşabildiğini kontrol etmek için önceden Solidworks’de çizilmiş yarışma sahası

üzerinde test edildi. En üstteki Bun’a ulaşabilmek için gerekli mesafeler de kontrol

edildi. Bu kontroller önemli boyutlandırma hatalarını düzeltilmesine yardımcı oldu.

Üst Bun’a ulaşmak = Aktüatör ile şasiyi kaldırmak + Teleskopik ray ile kolu yükseltmek

şeklinde çözüme ulaşıldı.

Şekil 4.03: Ön tasarımda kollektör robotun en üst Bun’a ulaşması


69

Şekil 4.04: Ön tasarımda Bun ile kolların hizalanması

4.2. Kollektör Robot Konstrüksiyon Tasarımı, Teknik Hesaplamalar, Analizler


Şasi konstrüksiyonu için 20x20 1 mm kalınlığında standart alüminyum profil seçildi

(Katalog 1). Alüminyum malzeme seçmenin nedenleri:




Kolay işlenebilir.


Şekil 4.05: Kollektör robot şasisi detaylı montajı


70

Şekil 4.06: Kollektör robot şasisi alt kısım tekerlek kilit yuvası detaylı montajı

Şekil 4.07: Kollektör robot şasisi detaylı montajı


ANSYS ile analizler yapıldı. Yapılan analizler sonucunda şasi tasarımının konstrüksiyon

açısından güvenli olduğuna karar verildi.

Şekil 4.08: Kollektör robotun manuel robota yüklenmesi için von-Mises gerilme analizi


71


Sürüş sistemleri detaylı bir şekilde incelendi. Buna bağlı olarak tekerleklerde

kullanılacak motorların seçimine dair basit hesaplamalar belirlendi. 4 tekerlekli sürüş

sistemlerinin manevra kabiliyetinin yüksek olması seçim aşamasında büyük rol oynadı.

Şekil 4.09: Çeşitli motor tahrik şekilleri

Yengeç Sürüş Sistemi (Crab Driving):

Yüksek Manevra kabiliyeti

Şasiyi döndürmeden yön değiştirebilme

Basit tekerlekler

Ani duruş-kalkış özelliği

Yüksek çekiş gücü

Diğer sistemlere göre daha az sürtünme kaybı

- Kontrolü ve programlaması zor

- Pahalı

- Çok sayıda motor ( 4 DC Motor + 4 Servo Motor)

Kollektör robota yüksek manevra kabiliyeti, şasiyi döndürmeden yön

değiştirebilme ve ani duruş kalkış özelliğine sahip olduğu için 4 tekerlekten çekişli

sistemler içerisinden yengeç sürüş sistemi (crab driving) tercih edildi.

Şekil 4.10: 4 tekerlekten tahrik edilen yengeç sürüş sistemi çalışma prensibi


72

Şekil 4.11: Yengeç sürüş sistemi Solidworks üzerinde detaylı montajı

Şekil 4.12: Yengeç sürüş sistemi Solidworks üzerinde detaylı montajı


73

Hız ve Tork Hesabı:

Şekil 4.13: Yengeç sürüş (Crab Driving) sistemi için hesaplama diyagramı

∑

∑


74


m (kg) 15

9,81

x1 (m) 0,25

y1 (m) 0,4

x2 (m) 0,25

0,5

µ 0,5

r1 (m) 0,027

r2 (m) 0,027

rpm 328


39,7875 33,7875 19,89375 16,89375 0,53713125 0,45613125 0,926928

Seçilen Motor 12V DC

Diş. Oranı Verim Tork (N.m) Hız (rpm) Tork ç. (N.m) Son Hız (rpm) S güv. kats.

13,7 0,81 0,10791 4500 1,19747727 328,4671533 2,229394156

Şekil 4.14: Kollektör robotun Tork – RPM grafiği

Bu hesaplamalar için 4 adet Dong Shun marka 12V DC fırçalı motor seçildi (Katalog

10). Bu motor katalogda 45ZY126000 modeli olarak geçmektedir. Seçilen motorun ortalama

torku 0,108 N.m, ortalama hızı 4500 RPM’dir. Dişli kutusu verimi 2 kademe için 0,81 kabul

edildi. Hesaplamalar için µ sürtünme katsayısı 0,5 alındı. Ayrıca tamiya marka 54 mm çaplı

tekerlekler seçildi.

Hesaplamalar sonucunda 2,23 güvenlik katsayısı elde edildi. 0,926928 m/s hız değeri

kollektör robot için gerekli hız değerini fazlasıyla karşılamaktadır.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

RP

M

TORK

Tork - RPM Grafiği

Tek Durum


75

Yengeç sürüşü servo seçimi:

Şekil 4.15: Kollektör robotun servo motor tork kontrolü

T = F1.a ve FN kuvvetini yukarıdaki tablodan 40 N aldığımızda:

Şekil 4.16: Kollektör robotun yön kontrolü için seçilen servo motoru

Seçilen servo motorun özellikleri:

Boyutları: 40 cm x 20 cm x 36.5 cm

Tork: 4.8V ta 13kg.cm

6V ta 15 kg.cm tork

Hız: 0.15sn/60

Kollektör robotun yön kontrolü için TowerPro marka MG995 metal dişli servo motoru

seçildi (Katalog 10).

(

) (

)


76


Rulman Seçimi:





o

o

sP

Cf

aoroo FYFXP .. [kN]


Dinamik yükleme açısından incelendiğinde fL değerinin 1’in üzerinde olması

istenmektedir. CN normal geçmeli rulmanlar için bu değer aşağıdaki formüllerden hesaplandı.

P

P

CL


60.

10. 6

n

LLh


P h

L

Lf

500

Şekil 4.17: Manuel robot ana kolunun rulman yüklenme durumu


77

Statik Yükleme

Fa 70

Fr 7

Fa/Fr 10

Po 0,0392

Co 0,44

fs 11,22449

Yapılan hesaplamalar sonucunda sürüş sistemi rulmanları FAG 625 olarak

belirlenmiştir.

4.2.3. Merdiven Tırmanma Sistemi

Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi robot merdiveni çıkarken önce mavi tekerlek

merdivene sabitlenir daha sonra yeşil tekerlek kaldırılır. Sistem ileri doğru hareket ederek

mavi tekerleğin desteklenmesine kadar ilerler. Mavi tekerleğin desteği ile 2. Yeşil tekerleği

de kaldırır. İleri hareketine devam ederek merdiveni çıkmış olur. Kırmızı tekerlekler yarışma

sahası y eksenine göre simetrik olduğu için kırmızı bölgede çalışması için tasarıma

eklenmiştir.

Şekil 4.18: Kollektör robotun merdiven çıkmak için kullanacağı sistem

Dinamik Yükleme

fo= 13,2

e= 2,1

Fa/Fr= 10

X= 0,56

Y= 1,5

P= 0,10892

C= 1,32

L= 1779,913

n= 43000

Lh= 689,889

fL= 1,101394




78

Şekil 4.19: SolidWorks ortamında merdivenin çıkılma esnasında robotun hareketleri

Şekil 4.20: Kollektör robot şasisi üzerinde silindir montajı


79

Şekil 4.21: Kollektör robot şasisi üzerinde silindir montajı

Pnömatik Hesaplamalar:

Şekil 4.22: Pnömatik silindir hesaplamaları

√


80

Kollektör robotun ayakları için Excel üzerinde detaylı bir tablo yapıldı:


Piston Alanı ( ) 0,000314159

Strok (m) 0,3

Hacim ( ) 9,42478E-05

Boru Çapı (mm) 4




Kütle (kg) 8














4.2.3. Bun Toplayıcı Tasarımı

Şekil 4.23: Kollektör robot alt bun tutucusu detaylı montajı


81

Şekil 4.24: Kollektör robot bun tutucu kol rayları detaylı montajı



82

Kollektör robotun kolu için Excel üzerinde detaylı bir tablo yapıldı:


Piston Alanı ( ) 0,000490874

Strok (m) 0,5

Hacim ( ) 0,000245437

Boru Çapı (mm) 4




Kütle (kg) 4







hesaplamalarda 6 bar basınçlı 1,5 litrelik kap için 1,5 güvenlik katsayısı ile oldukça iyi

hız değerleri elde edilmiştir. Bu hesaplarda kollektör robotun kolu için 1 adet, 500 mm

stroka sahip, 25 mm çapında, iki uçtan ayarlanabilir pnömatik yastıklamalı Festo DSN-

25-500-PPV-A pnömatik silindir seçilmiştir (Katalog 10).

Konum kontrolü için yaklaşım sensörlü seçilen bu piston için 4 adet SME-8M-

PS-24V-K-2,5-OE yaklaşım sensörü seçildi.

Şekil 4.26: Pnömatik silindir örnek yaklaşım sensörü montajı

Kollektör robotun yan kolları için Excel üzerinde detaylı bir tablo yapıldı:


Piston Alanı (m^2) 0,000113097

Strok (m) 0,2

Hacim (m^3) 2,26195E-05

Boru Çapı (mm) 4


83



Depo Hacmi (m^3) 0,001

Kütle (kg) 1

Kollektör Kol Basınç (Pa) Yoğunluk (kg/m^3) Akış Hızı ) Silindir Hızı (m/s)







hız değerleri elde edilmiştir. Bu hesaplarda kollektör robotun kolu için 2 adet, 200 mm

stroka sahip, 12 mm çapında, iki uçtan ayarlanabilir pnömatik yastıklamalı Festo DSN-

12-200-PPV-A pnömatik silindir seçilmiştir (Katalog 10).




4.2.4. Vakumlu Bun Toplama



84

Yukarıda da görüldüğü gibi Bunları vakum sistemi ile alıp döndürerek,

düşmemesi sağlanarak sepete taşınmaktadır.


Şekil 4.29: Kollektör robot üst bun tutucusu detaylı montajı

Üst Bun’ın çapı daha geniş olduğu için onu almak için daha geniş çaplı bir

hazne düşünüldü. Ayrıca bu geniş hazne ile orta seviyede bunlarda rahat bir şekilde

alınabilmekte.

Şekil 4.30: Vakum pompası


85

Bun’ları vakumla toplamak için 12V DC 12W 0,7 bar vakum üretebilen vakum

pompası seçildi.

Vakum – Vantuz Hesabı:

Şekil 4.31: Vakum pedi hesabı

(

)

Merkezcil kuvvet:

S=2

W = 300 /sn

W = 5,236 rad/sn

mBun(küçük) = 0,047 kg

mBun(büyük) = 0,105 kg

µ = polietilen ve poliüretan arasında 0,3 ile 0,5 arasında,

µ =0,3 alırsak

(

)


86

(

)

Şekil 4.32: Vakum pedi çalışma prensibi

Yukarıda da görüldüğü gibi eğer bunları aldıktan sonra çevirirken bunların fırlaması

gibi bir problem oluşursa bun tutucunun iki ucuna konulan servolu kapak sayesinde bunları

sabitlenmesi sağlanabilir.

Şekil 4.33: Vakumlu Bun toplama alternatif çözüm

Bun toplamak için kullanılacak olan vantuzların hesaplanan kuvvet

gereksinimleri bulunmuştur. Bu hesaplamalar sonucunda küçük Bun toplayıcı için 10

mm çapında, 1,5 hatveli körüklü, 4,7 N değerine sahip Festo marka 189 171-ESG-10-

SN-HB-PK-WA ürün kodlu vakum pedi ve tutucusu seçildi. Büyük Bun toplayıcı için

20 mm çapında, 1,5 hatveli körüklü, 12,9 N değerine sahip Festo marka 189 173-ESG-

20-SN-HB-PK-WA ürün kodlu vakum pedi ve tutucusu seçildi.

4.2.5. Sensör Seçimi

Çizgi İzleme Sensörü:


87

Çizgi izleyen robotlar üç ana kısımdan meydana gelir diyebiliriz. Bu kısımlar ;

Algılama (sensör)

Karar verme (PIC)

Uygulama (motor sürücü ve motorlar)

Optik sensörler kızılötesi(ir) veya led ışık yayarlar ve tekrar yansıyan ışığı

detektörleri aracılığıyla toplar ve topladıkları bu ışığın şiddetine göre belli voltaj düzeylerinde

çıkış verirler. Daha iyi sonuçlar alabilmek için çizginin rengi ışığı en üst seviyede yansıtan

beyaz veya en düşük seviyede yansıtan siyah olmaktadır. Zeminin de, daha iyi sonuç

vermesi açısından, çizgi siyahsa beyaz, çizgi beyazsa siyah olması tercih edilir.

Sensörlerden gelen çıkışlar analog olduğu için, bu çıkışları karar verme mekanizmamızın

(mikroişlemci) anlayabileceği dile, lojik 1 ve 0’lara dönüştürmemiz gerekmektedir. Bu

dönüştürme işlemini de karşılaştırıcı olarak kullandığımız opamplar (işlemsel kuvvetlendirici)

yapmaktadır. Opamplar şu şekilde çalışmaktadır: Opampa bir referans gerilimi verilir ve

opamp bu referans gerilimiyle sensörlerden gelen gerilimi karşılaştırıp 5 V (lojik1) veya 0 V

(lojik 0) çıkış vermektedir. Bu çıkış gerilimi, kullandığımız devreye ve sensörlerden gelen

gerilime göre değişmektedir. Bizim kullanacağımız devrede sensörlerden referans geriliminin

altında bir gerilim geldiğinde opamp 5 V (lojik1), üstünde bir gerilim geldiğinde de 0 V (lojik

0) çıkışı vermektedir. Yani sensörlerimiz siyah rengi gördüklerinde opamp 0 V, beyaz rengi

gördüklerinde de 5 V çıkış vermektedir. Sensörlerden gelen bu verilere göre de mikroişlemci

bir karar vermekte ve bu karara göre de motorları harekete geçirmektedir.

Şekil 4.34: Led Işıkların LDR sensörler ile etkileşimi

Daha fazla sensör, daha fazla durum bu da daha uzun bir program demektir. Programın

uzun olması, sistemin farklı durumlar karşısında göstereceği tepki süresinin daha uzun

olmasına sebep olur ki bu da fazla sensör kullanmanın kötü yanıdır. Burada sistemin vereceği

tepki süresi robotun çizgiye sağlayacağı uyum açısından önemli olduğu için gerekmediği

sürece fazla sensör kullanmak pek uygun değildir. Ayrıca sensörlerin formasyonu ve

aralarındaki uzaklık direk olarak aracın performansını etkileyeceği için bu da bir diğer önemli

noktadır. Bu uzaklık ve sensörlerin dağılım biçimi aracın hızına, genişliğine, uzunluğuna

ve sistemin vereceği tepki süresine göre değiştiği için en uygun değerleri bulmak için ya

bütün bu etkenler göz önünde bulundurularak uygun bir hesaplama yapılmalı ya da deneme

yanılma yöntemi kullanılmalıdır.


88

Şekil 4.35: Çizgi izlerken sensörlerin kullanımı

Özellikle Bun kulesinin bulunduğu oyun sahasındaki çizgilerin dizilimi ekstra

hassasiyet gerektiren algılamayı gerektirmektedir. Bu seneki yarışmanın zorluğu göz önüne

alındığında otomatik ve kollektör robot için 4’er şerit olarak 8’er adet LDR optik sensör

kullanmak uygun olacaktır. 1 şerit üzerinde 9 adet LED lamba ve 8 adet LDR sensör

bulunmaktadır. (Katalog 41)

Şekil 4.36: LDR sensör devre şeması

LDR sensör seçilmesinin nedenleri:

Çeşitli durumlara adepte edilebilir:

• R1 direnci bir potensiyometre ile ayarlanabilir.

• D1 led ışığının rengi değiştirilebilir.

Yarışma sahasının yüzeyi

Işıklandırmanın değişmesi

Yıllarca tecrübe edinmiş takımların kullanıyor olması

Bu sensör düzeneğinin olumsuz yanı ise zor programlanabilir olmasıdır. Kullanılacak

RGB led lambaları kırmız mavi, yeşil ışık ve kombinasyonları ile her yüzeye ve her ortama

adaptasyonu kolayca gerçekleştirebilmektedir. Bu özellik de mavi veya kırmızı oyun sahası

üzerindeki farklı renklerden dolayı ışığın yetersiz soğurulması sonucu ortaya çıkabilecek

hataları önemli ölçüde engelleyecektir.

Kollektör Robotun Harekete Geçmesi için Gereken Sinyal:

Otomatik robotun kollektör robotu taşıdıktan sonra kollektör robotun harekete

geçmesi için gerekli sinyali alması için Sharp GP2Y0D805Z0F infrared uzaklık ölçüm


89

sensörü seçildi (Katalog 44). Bu sensörün özelliği 5 mm’den 50 mm’ye kadar

yaklaştırılan nesneleri istenen uzaklık menzilinde algılayabilmesidir. Tekerlek tutucular

kollektör robottan ayrıldığı anda kollektör robot bu hareketi sensör ile algılayıp birkaç

saniye sonra harekete geçmek üzere programlanabilir.

Şekil 4.37: Sharp GP2Y0D805Z0F sensörü montaj alanı

Kollektör Robotun Merdiveni Algılaması:

Kollektör robotun merdiveni algılaması için 4 adet Sharp GP2Y0D810Z0F

infrared uzaklık ölçüm sensörü (simetriklikten dolayı) seçildi (Katalog 45). Bu

sensörün özelliği 20 mm’den 100 mm’ye kadar yaklaştırılan nesneleri istenen uzaklık

menzilinde algılayabilmesidir.


Kollektör Robotun Bun’ı algılaması:

Kollektör robotun Bun’ı yerinden aldığını ve taşıdığını doğrulaması için Bun

tutucunun üst kapağına montajı yapılmak üzere Sharp GP2Y0D810Z0F infrared

uzaklık ölçüm sensörü seçildi (Katalog 46). Bu sensörün özelliği 20 mm’den 100

mm’ye kadar yaklaştırılan nesneleri istenen uzaklık menzilinde algılayabilmesidir.


90


4.2.6. Pil Seçimi



avantajı birim ağırlık başına enerji miktarlarının yüksek olmasıdır.





(

) (

)

Bu hesaplamadan yola çıkarak 5 adet E-flite 11,1 V Li-Po 5000mAh pil yeterli




91

Adedi 250 gr olan bu pili değişimli kullanmak daha hafif konstrüksiyon ile yarışmayı

olanaklı kılacaktır.


4.2.7. Kollektör Robot Ağırlık-Maliyet Analizi

Kollektör Robot Parçaları

Parça Adı Adet Birim Fiyat (TL)

Birim Ağırlık (kg)


Toplam Fiyat (TL)

Şasi


Civatalar 70 0,2 0,005 0,35 14

Köşebentler 35 0,5 0,003 0,105 17,5

Somunlar 70 0,1 0,002 0,14 7

0 0


12 V DC Motor 4 80 TL 0,65 2,6 320

Tamiya Tekerlek 12 5 TL 0,1 1,2 60

TowerPro MG995 servo motor 4 39 TL 0,05 0,2 156

Tutucu Plaka 1 5 0,05 0,05

1. Alt Plaka 1 5 0,05 0,05

2. Alt Plaka 1 5 0,05 0,05 5

FAG 625 Rulman 4 3,5 0,005 0,02 5

Dişli PS1-18 d=20mm 8 5 0,005 0,04 5

Hub 12 7 0,03 0,36 14

Bun Tutucu 0 40

Raylar 3 15 0,5 1,5 84

Somunlar

0 0

Civatalar 20 0,2 0,005 0,1 45

Köşebentler 20 0,5 0,003 0,06 0

Somunlar 15 0,1 0,002 0,03 4

Servo motor 2 20 0,05 0,1 10

Hub 2 7 0,03 0,06 1,5

Vakum pompası 1 35 0,2 0,2 40

Vantuz 2 2 0,01 0,02 14

Vantuz başı 2 10 0,05 0,1 35


92

Alüminyum profil 20x20 (m) 3 8 0,205 0,615 4

Pnömatik Silindir 5 80 0,6 3 20

SME-8M yaklaşım sensörü 4 30 0,05 0,2 24

Klepe 4 0,5 0,02 0,08 400

5/3 Yön değiştirme valfi 5 120 0,1 0,5 120

Gaz Tankı 2 50 0,1 0,2 2

Dişli PS1-18 d=20mm 4 5 0,005 0,02 600

Aluminyum levha 300*200 4mm 1 30 0,5 0,5 100

Pil 0 20

Pil Li-Poly 2800 mAh 5 105 0,25 1,25 30


Sensörler 0 525

Sharp GP2Y0D805Z0F 1 12 0,001 0,001 55

Sharp GP2Y0D810Z0F 4 12 0,001 0,004 0

Sharp GP2Y0D810Z0F 1 12 0,001 0,001 12

RGB Led 36 2 0,0005 0,018 48

LDR 32 0,75 0,0005 0,016 12

İşçilik 1 300 0 0 72




Toplam Fiyat (TL)

13,85166 3311,016


Şekil 4.42: Otomatik Robot kırmızı bölgede hareket şeması


93

Şekil 4.43: Otomatik Robot mavi bölgede hareket şeması

Kollektör robot merdiveni çıkmayı daha önce anlatıldığı gibi tamamladıktan

sonra bun kulesine yanaşarak alt ve üst seviyeden bunları üzerindeki sistem sayesinde

toplar daha sonra topladığı bunları sepete boşaltır. Son bunada tamamen açıldıktan

sonra ulaşarak aldır ve onuda aynı şekilde sepete bırakarak yarışmayı tamamlar.


Kollektör Robotun Hızı (m/s) = 1

Kollektör Robot Süre (sn)

Yerdeğişimi

(mm)

Merdivende ilerleme 1500

Merdiven çıkma 3 1000

Ban kulesine gitme 1515

Ban toplama 4

Sepete gitme 1893

Manevra 5

Kuleye geri dönüş 1893

Manevra (son) 2

Ban toplama (son) 5


harcanacak tahmini süre 27 saniyedir.

4.3. Sonuç

Robotun Sürüş sistemi

Motor tarafından verilen tahrik tekerlere dişli sistemi ile aktarılmaktadır. Robotumuzda 12

adet tekerlek kullanılmıştır. Bu sistemi kullanmaktaki amacımız diferansiyel sürüşe gerek

duymadan 4 servo motor ile şasiyi döndürmeden, tekerlekleri döndürerek yön vermektir.

Fazladan tekerlekler ise merdiven tırmanma sisteminde kullanılmaktadır.


94

Robotun maksimum hızı

Yaptığımız literatür araştırmasına göre bu tür yarışmalarda kullanılan robotlar için kullanılan

ortalama hız 1 m/s civarındadır. Bizim robotumuzda çıkan hız ise 0,92 m/s’dur.

Robotun maksimum torku

Konstrüktif olarak ağırlık merkezi yüksek bir noktadır. En çok atalete maruz kalan

robotlardandır. Bu yüzden torkumuz 0,54 N.m değeri civarındadır.

Robotun ağırlığı

Robotumuzun çıkan ağırlığı 13,85 kg’dir. Bu 3 robotun toplam 50kg değerini geçmemesi

çerçevesinde optimize edilmiştir.

Robotun Çalışma süresi

Robotun saha üzerinde toplam çalışma süresi 27 sn’dir. Hesaplarımıza göre 180 saniye olan

süre içerisine göre hız değerlerimizi değiştirerek süremizi maksimize edebiliriz.

Robotun maliyeti

Robotumuzun 3311,016 liraya mal olacağını düşünüyoruz. Bu değer 3 robot için toplam




95

KAYNAKÇA

The Kinematic and Dynamic Analysis of the Crank Mechanism with Solidworks, Dorian

Nedelcu, Daniel Daia

Build Your Own Combat Robot, Pete Miles

Line tracking sensors and algorithms by Ibrahim Kamal, 2008

The Norgren Guide to Pneumatic Actuators

Robot Builder's Cookbook, Build and Design Your Own Robots, Owen Bishop, 2007

Sensor Technology Handbook, By J. Wilson (Newnes - 2005)

Servo Magazine – February 2010

Servo Magazine – August 2010

Odtü robot topluluğu eğitim notları

Handbook of Robotics, Springer 2008

Fundamentals of Robotic Mechanical Systems, Jorge Angeles, 2007

Embedded Robotics, Thomas Braunl, 1998

Robot Builders Bonanza Third Edition, Gordon Mccomb, 2006

First Robotics - Pneumatics Manual, 2009

Documents

Abu Robocon 2012 Ege Universitesi Robot Tasarim Projesi