Material optimization for ladder climbing robot
Merdiven tırmanan robot için malzeme optimizasyonu
- Tez No: 605989
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL BÖĞREKCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Analitik Hesaplamalar, Dayanım ve Verimlilik Tabanlı Tasarım Optimizasyonu, Malzeme Seçimi, Merdiven Tırmanan Robot, Nümerik Hesaplamalar, Analytical Calculations, Design Optimization Basis on Strength and Efficiency, Ladder Climbing Robot, Material Selection, Numerical Analysis
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Aydın Adnan Menderes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
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.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a robotic system that is capable of obstacle and ladder climbing was designed with utilization of analytical calculations and numerical analysis. Designed robotic system is suitable to work in both domestic and industrial environment. With this purpose, hybrid transitional locomotion mechanism that consists of three wheels and legs was developed. In analytical calculations, robotic system that some structural elements' (coupling, shafts) materials were defined as S235 and other structural elements materials as PLA was modelled to calculate power, acceleration and torque requirement. Same material configuration were modelled to obtain similar outputs and applied to numerical analysis software ANSYS Rigid Body Dynamics. That comparison process between analytical and numerical solutions was used as verification of models. Numerical analysis was applied for chassis of the robot with S235, Al6061, PLA and ABS materials. Obtained results were used to analyze critical components of robot such as inner shaft, main shaft and outer gear to investigate of strength of materials. According to the obtained results from computations & analyses and energy efficiency, it was observed that it was the most suitable and optimum to manufacture the chassis of the robotic system using PLA material. It was also found that the developed system was required 67.5 Watt power in the operation.
Benzer Tezler
- Transformatör sargılarında oluşan hızlı değişimli geçici olayların incelenmesi ve enerji iletim sistemlerinin modellenmesinde yeni bir yaklaşım
Investigation of high speed transients on transformer windings and a new approach in modelling of energy transmission systems
A.OĞUZ SOYSAL
Doktora
Türkçe
1985
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. M. KEMAL SARIOĞLU
- Merdiven tipi engelli platformu tasarımı ve prototip üretimi
Design and prototype production of wheelchair stair lift
TALHA AYAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Endüstri Ürünleri TasarımıNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET CAN
- Experimental and finite element analysis of parameters for the improvement of mechanical properties of aluminum honeycomb sandwich composites
Alüminyum bal peteğinden imal edilmiş sandviç kompozitlerin mekanik özelliklerinin iyileştirilmesine yönelik parametrelerin deneysel ve sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
SEYED SOROUSH SOLEIMANI
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OKAN ÖZDEMİR
- Eklenik değişken yöntemi ile malzeme, yük. biçim duyarlılık çözümlemesi ve en iyileme
Material, load and shape sensitivity analysis and optimization by the adjoınt variable method
R.HALUK KUL
- Mobil ürün tasarımında, ürün mekanik ve termal özellikleri incelenerek içyapı taşıyıcı parça için malzeme optimizasyonu ve karakterizasyonu
Material optimization and characterization for internal structure by analysing mechanical and thermal properties in mobile device design
ONUR MERİÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VURAL CEYHUN