- Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi
- Special Issue: 2019 Special Issue
- A Design Methodology for Cuttlefish Shaped Amphibious Robot
A Design Methodology for Cuttlefish Shaped Amphibious Robot
Authors : Erdem Arslan, Kadir Akça
Pages : 214-224
Doi:10.31590/ejosat.637838
View : 12 | Download : 6
Publication Date : 2019-10-31
Article Type : Research
Abstract :Biyomimetik tasarımlar kullanılarak mühendislik problemlerinin çoğu kolay bir şekilde çözülebilir. Biyomimetik, canlı hayvanları taklit ederek yeni tasarımlar oluşturma işlemidir. Örneğin, bir balık veya yılanın hareketlerini taklit ederek, istenen yüzme veya gezinme hareketlerinin bir robota aktarılması mümkündür. Bu araştırma, tahrik sisteminin mürekkep balığı tarafından taklit edildiği bir amfibi robota dayanmaktadır. Bu çalışmada, mürekkepbalığının yüzgeci için gerekli olan sinüs dalgası hareketinin elde edilmesinde, krank-rocker mekanizmaları kullanılmıştır. İlaveten, bu krank çubuk mekanizmasının mürekkep balığı kanatlarında olduğu gibi yukarı ve aşağı hareket ettirilmesinde dairesel bir slot mekanizması kullanılmıştır. Mürekkep balığında simetrik iki kanat bulunduğundan, bu krank-rocker ve dairesel slot mekanizmaları her iki tarafta da simetrik olarak tekrarlanmıştır. Krank millerinin dairesel slotlar içerisindeki açısal konumlarının kontrol edilmesi için, iki ayrı servo motor (biri sağda ve biri solda) kullanılmıştır. Kullanılan bu servo motorlar robot su içerisindeyken, kanatların aşağı ve yukarı doğru hareket etmesini sağlarlar. Ayrıca karasal modda kanatları sabit bir açıda tutmaya yararlar. Benzer uygulamalı robotik çalışmalarında, gerekli sinüs hareketini elde etmek için düzinelerce servo motor kullanılır. Bu çalışmada, pahalı ve kontrol karmaşası oluşturan bu kadar sayıda servo motor kullanmak yerine, basit krank-rocker ve dairesel slot mekanizmaları ile çalışan bir tahrik sistemi önerilmektedir. Bu çalışmada, bu yeni tahrik sistemi için bir tasarım metodolojisi önerilmiştir. Tasarım prosedüründe çeşitli koşullar göz önünde bulundurulmuştur. Tasarım kriterleri bölümünde, amfibi bir robot için gerekli kuvvet ve hız, engellerin üstesinden gelme kapasitesi ve hareket gereksinimleri dikkate alınmıştır. Ayrıca, salınım hareketi için ihtiyaç duyulan sürekli hareket gereksinimi de göz önünde bulundurulmuştur. Bu çalışma sonucunda dalgalanma hareketi için gereken minimum krank sayısı ve krank açıları elde edilmiştir. Karada yuvarlanmadan hareket gerçekleştirebilmek adına gerekli olan sürekli denge şartı da göz önünde bulundurulmuştur. Tasarım kriterlerini sağlayan parça uzunluklarının hesaplanması, mekanizma sentezi bölümünde açıklanmıştır.Keywords : Biyomimetik, robot tasarımı, amfibi robot