Design of a mobile robot to move on rough terrain
Engebeli arazide hareket eden mobil robot tasarımı
- Tez No: 166931
- Danışmanlar: PROF. DR. KEMAL İDER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Tekerlekli Mobil Robotlar, Arama-Kurtarma Robotları, Dinamik Modelleme, Kontrol. vıı, Wheeled Mobile Robots, Search and Rescue Robots, Dynamic Modeling, Control
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 120
Özet
ÖZ ENGEBELİ ARAZİDE HAREKET EDEN MOBIL ROBOT TASARIMI Kırmızıgül, Uğur Yüksek Lisans, Makine Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. S. Kemal İder Aralık 2005, 103 sayfa Bu tez çalışmasında, arama-kurtarma operasyonlarında kurtarma görevlilerine yardım etmek için kullanılacak bir mobil robot tasarlanmıştır. Enkazlardaki zorlu fiziksel koşullar hareketi kısıtlamaktadır. Bu nedenle, engebeli arazide kolaylıkla hare ket edebilecek ve engelleri aşabilecek bir arama-kurtarma robotyu tasarlamayı amaçladık. Tasarlanan robot, üç modülden oluşmaktadır. Her modülün arasına yerleştirilecek bir bağlantı birimi tasarlandı. İki üniversal ve bir döner mafsaldan oluşan bu bağlantı birimi modüllerin 5 serbestlik dereceli bağıl hareket yapmalarını sağlar. Öte yandan, engebeli arazide hareket ederken tekerleklerin zeminle sürekli teması önemlidir. Robotun engebeli araziye adaptasyonunu arttırmak için arka aks gövdeye döner bir mafsal ile bağlanmıştır. Bunun yanısıra, az sayıda parça gerektiren kompakt ve hafif bir çözüm elde etmek amacı ile robotun tasarımında skid steering yöntemi kullanılmıştır. Bu çalışmada, kontrol programlarında kullanılmak üzere robotun kinematik ve dinamik denklemleri elde edilmiştir. Dinamik denklemler Newton - Euler formülasyonu kullanılarak elde edilmiştir. Modüllere bağlantı birimleri vasıtası ile iletilen kuvvetler ve tekerlekler ile zemin arasında oluşan reaksiyon kuvvetleri bu denklemler kullanılarak elde edilmiştir.vıModüllerin bir düzende hareket etmesi ve takip sorununu azaltmak için“lide ri takip et”yöntemi bir control stratejisi olarak kullanılmıştır. Bu yöntemde, birinci modül liderdir ve ikinci ve üçüncü modüller onu takip eder. Robotu control edebil mek için, robotun matematiksel modeli kullanılarak bir Matlab programı yazılmıştır. Tekerlekler ile zemin arasında oluşan reaksiyon kuvvetleri bu yazılan Matlab programı kullanılarak hesaplanmıştır. Ayrıca, robotun bazı durumlardaki simulasyonunu yapmak için ADAMS programında bir modeli oluşturulmuştur.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT DESIGN OF A MOBILE ROBOT TO MOVE ON ROUGH TERRAIN Kırmızıgül, Uğur M.S., Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. S. Kemal İder December 2005, 103 pages In this thesis work, a mobile robot is designed, to be used in search and rescue operations to help the human rescue workers. The difficult physical conditions in the ruins obstruct the movement. Therefore, it is aimed to design a search and rescue ro bot which can move easily on rough terrain and climb over the obstacles. The de signed robot is made up of three modules. A connecting unit is designed that is situ ated between each module. This connecting unit which is composed of two universal and one revolute joint gives 5 DOF relative motions to the modules. On the other hand, the wheel's continuous contact with the ground is important while moving on rough terrain. In order to increase the adaptation of the robot to the rough terrain the rear axle is connected to the body with a revolute joint. Besides, skid steering system is used in the design of the robot to attain a compact and light solution which re quires few parts. In the study, kinematic equations and dynamic equations of the robot are ob tained to be used by the control program. The dynamic equations are obtained by us ing the Newton - Euler formulation. The forces, which are transmitted by the con necting unit to the modules, and the reaction forces formed between the wheels and the ground are derived by using these equations. IV“Follow-the-Leader approach”is used as a control strategy to make the modules move in formation and to reduce the tracking problem. In this approach, the first module is the leader and the second and third modules follow it. A Matlab pro gram is written to control the robot by using the constructed mathematical model of the robot. The reaction forces between the wheels and the ground are calculated through using the Matlab program written. Moreover to make the simulations of the robot for some cases, a model is constructed in ADAMS program.
Benzer Tezler
- Paletli mobil manipülatör tasarımı ve modellenmesi
Tracked mobile manipulator design and dynamical modelling
MUSTAFA TOLGA YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- İnsansız robotik bir kara aracı tasarımı ve prototipi
Başlık çevirisi yok
İREM ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mekatronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEYDA TAŞAR
- Tekerlek ve palet arası dönüşebilen hareket sistemi geliştirilmesi
Development of movement system that reconfigurable wheel track
TUĞBA BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mekatronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMekatronik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERTUĞRUL ÇETİNSOY
- Design of a rescue robot for search and mapping operation
Arama ve haritalama operasyonları için kurtarma robotu tasarımı
DERYA GÜMÜŞ AKDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. EMİN FARUK KEÇECİ
- Farklı yüzeylere uyum sağlayabilen denge robotu için zeki ve adaptif kontrol algoritmalarının geliştirilmesi
Development of intelligent and adaptive control algorithms for balance robot capable of adapting different surfaces
ALİ ÜNLÜTÜRK
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER AYDOĞDU