Material optimization for ladder climbing robot

DSpace Ana Sayfası
→
Tez
→
Yüksek Lisans
→
Öğe Göster

dc.contributor.advisor	Böğrekçi, İsmail
dc.contributor.author	Turhanlar, Oğulcan
dc.date.accessioned	2021-03-03T12:23:02Z
dc.date.available	2021-03-03T12:23:02Z
dc.date.issued	2020
dc.date.submitted	2020
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11607/3997
dc.description.abstract	Bu tez çalışmasında, merdiven çıkma, engele tırmanabilme yeteneklerine sahip bir robotik sistem tasarlanmış, gerekli analitik hesaplamalar ve nümerik analizler uygulanmıştır. Tasarlanan robotik sistem evsel ve endüstriyel çalışma alanlarına uygundur. Bu amaçla, robotun hareket sistemi hibrit olacak şekilde planlanmıştır. Hibrit hareket sistemi üç tekerlek ve bu üç tekerleğin birleşimi ile hareket edebilen bacaklar ile oluşturulmuştur. Analitik hesaplamalar kısmında, belirlenen yapı elemanları (kaplin, şaftlar) S235, diğer yapı elemanları PLA malzeme ile modellenmiş ve hesaplamalar doğrultusunda sistemin güç, tork ve ivme değerleri bulunmuştur. Aynı malzeme konfigürasyonu nümerik analiz yazılımı ANSYS Rigid Body Dynamics modülünde modellenerek sonlu elemanlar yöntemi ile hesaplanmış ve benzer sonuçlar elde edilmiştir. Bu kıyaslama işlemi ile modellemenin doğrulanmasının ardından tork, güç ve ivme değerleri nümerik hesaplamalar ile S235, Al6061, PLA ve ABS malzemelerinden oluşan şase için uygulanmıştır. Elde edilen değerler sistemin kritik bileşenleri olarak belirlenen iç şaft, merkez şaft ve dış dişli parçalarına uygulanarak malzeme dayanımları incelenmiştir. Bu çalışmalar doğrultusunda tasarımı gerçekleştirilen merdiven tırmanan robot şasesinin, mekanik dayanımlar ve enerji verimliliği göz önünde bulundurularak PLA malzemesinden üretilmesi uygun bulunmuştur. Geliştirilen sistemin çalışmasında 67.5 Watt güç ihtiyacı olacağı hesaplanmıştır.	tr_TR
dc.description.tableofcontents	TABLE OF CONTENTS ÖZET..................................................................................................................... vii ABSTRACT............................................................................................................ix ACKNOWLEDGEMENTS ....................................................................................xi TABLE OF CONTENTS..................................................................................... xiii LIST OF FIGURES................................................................................................xv LIST OF TABLES ................................................................................................xix 1. INTRODUCTION................................................................................................1 1.1. Problem Description......................................................................................1 1.2. Motivation.....................................................................................................1 1.3. Objectives......................................................................................................1 1.4. Overview of the Thesis .................................................................................2 2. LITERATURE REVIEW.....................................................................................3 2.1. Robot Manipulators.......................................................................................4 2.2. Mobile Robots...............................................................................................7 2.3. Humanoid Robots........................................................................................16 2.4. Material Selection .......................................................................................28 2.4.1. Material Selection Process...................................................................28 2.4.2. Material of Robot Frame ......................................................................28 3. MATERIAL AND METHOD ...........................................................................31 3.1. Design of Drive-Train for Transitional Locomotion Mechanism...............32 xiv 3.2. Design of Robot Structure .......................................................................... 36 3.2.1. Design of Linear Actuation Mechanism.............................................. 38 3.3. Verification of Designed System................................................................ 41 3.3.1. Analytical Calculations for Ladder Climbing Robot........................... 42 3.3.2. Numerical Analysis for Ladder Climbing Robot................................. 57 4. RESULTS AND DISCUSSION........................................................................ 61 4.1. Verification of Motion Modelling and Analytical Calculation .................. 61 4.2. Numerical Analyses for Motion Calculations............................................ 62 4.3. Numerical Analyses for Mechanical Strength............................................ 63 5. CONCLUSIONS ............................................................................................... 67 6. RECOMMENDATIONS AND FUTURE WORKS......................................... 69 REFERENCES...................................................................................................... 70 APPENDICES....................................................................................................... 74 Appendix 1 (Matlab Scripts) ............................................................................. 74 Motion Calculations...................................................................................... 74 Mechanical Strength Check of the Components ........................................... 80 RESUME............................................................................................................... 91	tr_TR
dc.language.iso	eng	tr_TR
dc.publisher	Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü	tr_TR
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess	tr_TR
dc.subject	Analitik Hesaplamalar, Dayanım ve Verimlilik Tabanlı Tasarım Optimizasyonu, Malzeme Seçimi, Merdiven Tırmanan Robot, Nümerik Hesaplamalar.	tr_TR
dc.title	Material optimization for ladder climbing robot	tr_TR
dc.type	masterThesis	tr_TR
dc.contributor.department	Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı	tr_TR