Design of a mars rover suspension mechanism
Mars mobil robotu süspansiyon mekanizması tasarımı
- Tez No: 152029
- Danışmanlar: PROF.DR. RASİM ALİZADE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Hiç şüphesiz günümüz güneş sistemi keşif araçlarından en önemlileri gezer robotlarıdır. Ay ve Mars yüzeyindeki kum ve taşların jeolojik yapısını anlamak amacıyla pek çok robot tasarımı geliştirilmiştir. Kısıtlı görev süresi, çevresel etkiler, iklim ve iletişim kısıtlan nedeniyle keşiflerin yüksek hız ve uzun mesafeler kat ederek yapılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Geçtiğimiz yıllar boyunca, bozuk yüzey üzerinde çalışan gezer robotlar için birçok süspansiyon mekanizması önerilmiştir. Mobil robotlar üzerinde geniş kullanım alam bulmalarına karşın bu mekanizmaların düşük hızlan hala ciddi problem oluşturmaktadır. Bu araştırmada yeni bir süpansiyon mekanizması tasarlanmış ve kinematik analizi tartışılmıştır. 1990'lı yılların başmda geliştirilen“rocker-bogie”, değişik pozisyonlarda mükemmel ağırlık dağıtma özelliğine sahiptir. Genel olarak“rocker-bogie”mekanizmasma benzer olan yeni tasarım sahip olduğu doğrusal hareketli“bogie”bileşeni ile yüksek sürat ile hareket sırasında takla atmayı engelleyici doğal bir üstünlüğe sahiptir. Bu geliştirme, yüzey operasyonlan sırasında sistemin güvenilirliğini artırmakta, hem de“rocker-bogie”süspansiyonu ile aynı engel aşma kapasitesine sahip olmasının yarımda yüksek hızda keşfe olanak sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında ilk olarak Pafnuty Lvovich Chebyshev'in 1869 yılında sunduğu lamda mekanizmasının çift olarak birleştirilmesi ile elde edilen“bogie”mekanizmasının analitik olarak pozisyon ve ölü durum analizleri yapılmıştır. Aynı zamanda adi ve yüksek eleman cifleri için yeni bir yapısal sentez formülü geliştirilmiştir. Yapısal sentez metodlan kullanılarak çift lamda mekanizması ile yeni bir süspansiyon mekanizması geliştirilmiştir. Hareket denklemi yöntemi ile eşdeğer kuvvet ve moment fonksiyonlan da elde edilmiştir. Sonuçlar Visual Nastran 4D® ile yapılan bilgisayar analizleri ile doğrulanmıştır. Bu amaçla NASA Mars Keşif Robotlan (MERİ ve MER2) 'na ait tasarım parametrelerine uygun olarak bilgisayar modelleri oluşturulmuştur.
Özet (Çeviri)
It is obvious that rovers are important vehicles of today's solar system exploration. Most of the rover designs have been developed for Mars and Moon surface in order to understand the geological history of the soil and rocks. Exploration operations need high speed and long distance traversal in a short mission period due to environmental effects, climate and communication restrictions. Several mechanisms have been suggested in recent years for suspensions of rovers on rough terrain. Although their different mechanisms have found a widespread usage in mobile robotics, their low operation speed is still a challenging problem. In this research, a new suspension mechanism has been designed and its kinematic analysis results were discussed. Standard rocker-bogie suspension mechanism, which has been developed in the late 1990's, has excellent weight distribution for different positions on rough terrain. New design, mostly similar to rocker-bogie suspension system, has a natural advantage with linear bogie motion which protects the whole system from getting rollover during high speed operations. This improvement increases the reliability of structure on field operations and also enables the higher speed exploration with same obstacle height capacity as rocker-bogie. In this thesis study, new bogie mechanism consisted of double-lambda mechanisms, which has been firstly presented by Pafnuty Lvovich Chebyshev in 1869, is solved by analytically to define the positions and singular configurations. A new structural synthesis formula also has been introduced for such suspension mechanisms with lower and higher kinematic pairs. By using structural synthesis methods, a suspension mechanism has been designed with double-lambda mechanism. Equivalent force and moment functions were also derived with equation of motion method. The results are confirmed with the computer analysis made by Visual Nastran 4D®. For this purpose, a computer model has been constructed and assembled with the same design parameters of NASA Mars Exploration Rovers (MERİ and MER2).
Benzer Tezler
- Design of mobility, manipulation and vision system of a conceptual lunar micro-rover
Gezici mikro ay robotunun hareketlilik, manipülasyon ve görüntü işleme sistemleri tasarımı
NECMİ CİHAN ÖRGER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. TURGUT BERAT KARYOT
- Salıncak mekanizmalı ve yapay zekaya sahip otonom Mars keşif aracı prototipi
Prototype of an autonomous Mars discovery rover that has rocker-bogie mechanismand artificial intelligence
OKAN AKTUĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mekatronik MühendisliğiEge ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OZAN ÜNSALAN
- Preliminary design of the satellite management subsystem for a proposed sudanese earth high resolution observation satellite
Teklif edilmiş sudan yüksek çözünürlüklü yer gözlem uydusu için uydu yönetim sistemi ön tasarımı
YASİR ABBAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Astronomi ve Uzay Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Mars habitatlarının yapısal açıdan irdelenmesi
Examination of martian habitats from the viewpoint ofstructure
DOĞUKAN HAZAR GÖNÜLAL
- Fen bilimleri dersinde yer alan gezegenler konusunu öğretmeye yönelik eğitsel simülasyon oyunu tasarlanması ve geliştirilmesi: Mars örneği
Design and development of an educational simulation game to teach the subject of planets in the science course: Mars example
AYNUR ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Eğitim ve ÖğretimBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiBilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHADIR ALTINTAŞ