repository.title.prefixÇıkarma tarihi ile FBE- Mekatronik Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma

Öge

Tekerlekli Otonom Robotlar İçin Görüntü İşleme Tabanlı Bir Haritalama Algoritması Geliştirilmesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-07-07) Çakır, Berkan ; Ovacık, Levent ; Mekatronik ; Mechatronics

Robotik haritalamada sınırlı sayıda algılayıcı ile küçük mobil robot uygulamaları için kesin ve güvenilir haritalama teknikleri geliştirmek önemli bir problemdir. Bu çalışma, ucuz bir kamera ve üzerinde bulunan sensorlar ile bulunduğu çevre içerisinde güvenli bir şekilde hareket edebilen tekerlikli mobil bir robot ile bu haritalama problemine bir çözüm sunmaktadır. Robotun hareket kontrolü ve haritalama için kullanılan yüksek hacimli verilerin işlenmesi bir masaüstü bilgisayarda yapılmaktadır. Algılayıcılardan gelen dijital verilerin iletilmesi için kullanılan veri hattı kablosuz bir RF telemetri modülü kullanılarak sağlanmaktadır. Robot platform üzerinde bulunan kamera, robotun hareket ettiği yüzeyden görüntüler almakta ve bu görüntüleri masaüstü bilgisayara iletmektedir. Masaüstü bilgisayar ise görüntü işleme tekniklerini kullanarak optik akış vektörlerinden robotun anlık konumunu hesaplamaktadır. Masaüstü bilgisayar ayrıca robotun içerisinde bulunduğu ortamdaki engellere ilişkin mesafe bilgileriyle ortamın haritasını çıkarmaktadır. Robotun lokalizasyon ve haritalama performansı, içerisinde farklı noktalarda konumlandırılmış engellerin bulunduğu 2-boyutlu çalışma alanlarında test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, robotun içinde bulunduğu ortamın haritasını çıkarabildiğini ve kendini kabul edilebilir bir hassasiyette konumlandırabildiğini göstermektedir.

Öge

Dört Bacaklı Mobil Robotlarda Yürüme Analizi Ve Yol İzleme

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-07-07) Darıcı, Osman ; Temeltaş, Hakan ; Mekatronik ; Mechatronics

Üniversitesi : İstanbul Teknik Üniversitesi Enstitüsü : Fen Bilimleri Anabilim Dalı : Mekatronik Mühendisliği Programı : Mekatronik Mühendisliği Tez Danışmanı : Prof. Dr. Hakan TEMELTAŞ Tez Türü ve Tarihi : Yüksek Lisans – Haziran 2008 ÖZET DÖRT BACAKLI MOBİL ROBOTLARDA YÜRÜME ANALİZİ VE YOL İZLEME Osman DARICI Bu çalışmada dört bacaklı mobil robotlarda yürüyüş teknikleri açıklanmış, bu teknikler dört bacaklı bir robot modelinde simülasyonlarla gerçeklenmiş, ayrıca mobil robotlar için bir yol izleme yöntemi gerekli algoritma kurularak dört bacaklı mobil robot modelinde simulasyonlarda uygulanmış ve sonuçlar gösterilmiştir. Tüm yürüyüş ve yol izleme teknikleri için gerekli parametreler MATLAB ile hesaplanmıştır. Dört bacaklı robot modeli ADAMS dinamik simülasyon programında geliştirilmiştir. Bu tezin dört, altı ve sekiz bacaklı mobil robot çalışmalarında gelişmiş kontrol yöntemlerinin kullanılmasına geçişte bir ön çalışma olması amaçlanmıştır. Tez çalışmasında öncelikle yürümeye ilişkin temel kavramlar ve literatürde çalışılmış iki, dört, altı ve sekiz bacaklı yürüyüş yöntemleri hakkında genel bilgi verilmiştir. Ardından üç farklı dört bacaklı yürüyüş yöntemi açıklanmış ve bunların simülasyon sonuçlarına yer verilmiştir. Daha sonra mobil robotlar için geliştirilen bir yol izleme yöntemi açıklanmış ve bu yöntem dört bacaklı mobil robot modelinde uygulanarak simülasyon sonuçlarına yer verilmiştir. Son olarak sonuçlar tartışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Bacaklı mobil robotlar, yürüyüş, mobil robotlarda yol izleme Bilim Dalı Sayısal Kodu: 0

Öge

Karmaşık Çevrelerde Uçan İnsansız Hava Araçları İçin Olasılıksal Yörünge Planlama

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-07-07) Koyuncu, Emre ; İnalhan, Gökhan ; Mekatronik ; Mechatronics

Genel kinodinamik hareket planlayıcılar gerçek uygulamalarda ancak küçük durum uzaylarına sahip sistemler için uygulanabilirdirler. Bu çalışmada, yoğun ve karmaşık şehir benzeri çevrelerde uçabilen hava araçlarını göze alarak, olasılıksal yörünge planlayıcılar tasarlamak istemekteyiz ve bunun için gerçek zamanlı uygulanabilir iki kademeli yaklaşım önermekteyiz. Genel yaklaşımımızda ilk adım olarak amacımız, başlangıç ve hedef noktalar arasında bağlantı yörüngesi bulmaktır. Aracın sadece parametre uzayının taranması için RRT arama metodu kullanılır. Sonuç olarak geriye kalan yol noktaları olarak adlandırdığımız noktalar çoğunlukla engeller tarafından oluşturulmuş dar geçitlerin giriş ve çıkış bölgelerinde görülecektir. Bu ilk adımdan sonra, Dimanik-Uygulanabilir Yörünge üretebilmek için iki ayrı yöntem önermekteyiz. Mod-Tabanlı PRM Planlayıcı olarak adlandırdığımız bu ilk yapı, manevraları ayrık modlarla tanımlanabilecek atak insansız hava araçları için uygun olan bir yöntemdir. Bu türden kontol ve kapalı-çevrim modlarını kullanarak yörünge planlama yaklaşımı sonucunda önemli ölçüde kontrol değişkenleri uzayı boyutu, dolayısıyla taranılan uzayın boyutu küçülmektedir. Daha önceden elde edilmiş bağlantı yörüngesini oluşturan noktalar arasında, bu ayrık uçuş modu seçimlerini kullanarak, dinamik-yapılabilir uçuş yörüngeleri üretebilmek için Tek-sorgulu Olasılıksal Yol Haritası (PRM) aramaları kullanılır. Olasılıksal B-Spline Planlayıcı olarak adlandırdığımız ikinci yörünge planlama yaklaşımı ise ilk adımda elde edilen yol noktalarından geçen sabit ivmeli uçuş yörüngeleri üretmek için daha uygun bir yöntemdir. Bu zaman boyutu değiştirilebilir sabit ivmeli uçuş yörüngeleri, kapalı çevrim dinamiğe sahip insansız bir helikopterin yörünge kontrolüne benzemektedir. Bu yaklaşımda, bağlantı yörüngesi üzerinde bulunan her bir yol noktası B-Spline yörünge eğrisi ile bağlanır ve bu eğriler yerel-etki özellikleri sayesinde bazı olasılıksal onarma yöntemleri ile dinamik-yapılabilir yörüngeler elde edebilmek için yeniden düzenlenir.

Öge

Mobil Robotlarda Gerçek Zamanlı Eşzamanlı Lokalizasyon Ve Haritalama

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-07-08) Denizer, Başar ; Altuğ, Erdinç ; Mekatronik ; Mechatronics

Bu çalışmanın amacı çeşitli algılayıcılara sahip mobil robot ile kapalı, bilinmeyen ortamların haritasını çıkarmak ve aynı zamanda robotun kendini bulunduğu ortam içinde konumlandırmasıdır. Yapılan çalışmada robotun çevre ile olan etkileşimi kızılötesi ve ultrasonik algılayıcılar ile sağlanmaktadır. Ultrasonik algılayıcılar ucuz ve başarılı bir algılayıcı tipi olmasının yanında, yapısından kaynaklanan problemlerden dolayı çalışması zor olan algılayıcı tiplerinden biridir. Yapılan çalışmalar sırasında bu problemlerin en az seviyeye indirilmesi sağlanmıştır. Kızılötesi algılayıcılar ise yakın mesafeden yaptıkları doğru ölçümlerden dolayı çarpışma önleyici güvenlik sistemi amaçlı kullanılmıştır. Ortam haritasının çıkarılmasında ultrasonik mesafe ölçerler ve dijital pusula kullanılmıştır. Bununla birlikte robotun konumunun takip edilebilmesi için robotun üzerinde enkoderli motorlar kullanılmıştır. Robotun konumlandırılması ve harita çıkarma doğruluğu büyük ölçüde tasarımda kullanılan algılayıcı ve eyleyicilere bağlıdır. Algılayıcı ve eyleyicilerin seçiminde boyutları, doğrulukları ve mikroişlemci ile olan arayüzleri dikkate alınmıştır. Algılayıcılar tarafından ölçülen veriler mikroişlemci tarafından alınıp işlenmekte ve daha karmaşık hesaplama, bilgi depolama, konumlandırma, harita çıkarma işlemi yapacak olan bilgisayara kablosuz RF iletişimi ile aktarılmaktadır.

Öge

Taşıtlar Arası Haberleşme

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-11-13) Koçkan, Cafer ; Güvenç, Levent ; Mekatronik ; Mechatronics

Bu tez çalışması ile öncelikle kablosuz ağ teknolojileri araştırılmıştır. Araştırma sonucunda belirlenen uygun ağ teknolojisiyle, araçtan araca bir ağ kurulum uygulaması gerçekleştirilmiştir, trafik bilgisinin araçlar arasında güvenli bir şekilde dolaşabilmesi için uygun çözümler araştırılmıştır. Bu yeni ağ türüyle birlikte araçlar arasında bilgi alışverişi amaçlanmaktadır. Seyir esnasında elde edilen bilgiyle, araç şoförü, içinde bulunduğu trafik ve çevre koşullarıyla ilgili daha fazla bilgilendirilmiş ve de bu yolla koşulların daha iyi farkında olabilecektir. Özellikle acil durumlarda erken uyarı sisteminin devreye geçirilmesi bu haberleşmenin sağlayacağı önemli bir faydadır. Uygulamaya geçmeden önce bu tip bir haberleşmeyi sağlayabilecek modern bir aracın gereksinimleri çıkarılmıştır. Uygulama çerçevesinde kablosuz zigbee geliştirme bordları ve GPS cihazıyla kurulan bir platformda, konum bilgisi bir düğüm tarafından elde edilerek kablosuz ağda broadcast ve ad hoc on demand distance vector yönlendirme metodları kullanılarak dolaştırılacaktır.

Öge

Kablosuz Duyarga Ağlarında Veri Birleştirilmesi Ve Değerlendirilmesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-11-19) Erboral, Serkan ; Gökaşan, Metin ; Mekatronik ; Mechatronics

Bu çalışmada, kablosuz duyarga ağları kullanılarak, belirli bir bölgedeki canlı veya nesne takip edilmesi amaçlanmıştır. Öncelikle kablosuz duyarga ağlarının donanım ve yazılım özellikleri incelenmiş ve uygulama alanlarına göre donanım ihtiyaçları belirtilmiştir. Bu ihtiyaçlar doğrultusunda, kablosuz duyarga ağları için tasarlanmış nesneye yönelik programlama mimarisine sahip TinyOS işletim sistemi incelenmiştir. Donanımda kullanılacak olan algılayıcılar (ışık, ivme ve ses) belirlenmiştir. Kablosuz duyarga düğümü Imote2’ye bazı algılayıcılar ilave edilebilmesi için uyumlaştırıcı devreler tasarlanarak, düğüme ek bir kart olarak eklenmiştir. İşletim sistemi TinyOS’in bu donanımları kullanabilmesi için gerekli sürücüler de NesC programlama dili ile yazılmıştır. Son kısımda, geliştirilen kart ve korelasyon ile işlenecek veriler için gerekli olan düğümler arası senkronizasyon algoritması test edilmiştir. Son olarak takip edilmek istenen nesne ile deneyler yapılmış ve ses kaynağının yerinin tespit edilebilirliği incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar incelenmiş ve hata miktarları son bölümünde tartışılmıştır.

Öge

Tekerlek Yol Sürtünme Katsayısı İçin Gözetleyici Tasarımı

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-12-05) Mümin, Aktaş ; Güvenç, Levent ; Mekatronik ; Mechatronics

Bu çalışmada, tekerlek ile yol arasındaki sürtünme katsayısı için bir gözetleyici tasarlanmıştır. Tekerlek ile yol arasndaki sürtünme katsayısını kestirmek için tasarlanan kestirimci tekerlek kayma oranı tabanlı bir kestirimcidir. Tekerlek ile yol arasındaki sürtünme katsayısı, normalize edilmiş tekerlek çekiş kuvveti ile tekerlek kayma oranının doğrusal olarak değiştiği bölgedeki eğim bilgisinden elde edilmektedir. Tekerlek yol sürtünme katsayısı gözetleyicisi ilk olarak araç durumlarını ve boyuna tekerlek kuvvetlerini genişletilmiş Kalman süzgeci ile kestirmektedir. İkinci aşamada tekerlek dikey kuvvetleri araç boyuna ve yanal ivmesini dikkate alan dinamik bir model kullanılarak hesaplanmaktadır. Tekerlek kayma oranı genişletilmiş Kalman süzgeci ile kestirilen araç durumları kullanılarak kestirilmektedir. Normalize edilmiş tekerlek çekiş kuvveti ile tekerlek kayma oranı arasındaki eğim değerlendirilerek tekerlek yol sürtünme bilgisi elde edilmektedir. Tasarlanan kestirimcinin etkinliği CarMaker ortamında geliştirilen araç modeli ile değişik yol koşullarında yapılan çeşitli sürüş senaryoları ile test edilmiştir.

Öge

Süspansiyon Mekanizmalı Dörtte Bir Araç Modeli

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-02-10) Koray, Yıldıray ; Sönmez, Ümit ; Mekatronik ; Mechatronics

Bu çalışmada, Doublewishbone tipi bir süspansiyon için çeyrek araç modeli yaklaşımıyla bir kinematik ve dinamik model elde edilmiştir. Bu model, klasik çeyrek araç modellerinde bulunmayan fakat süspansiyonun karakteristiğini vurgulayan önemli parametrelerden üst kontrol kolu, alt kontrol kolu, tekerlek taşıyıcı gibi bileşenleride ele alarak bunların zamana bağlı değişimlerini incelemektedir. Böylelikle daha gerçekçi bir model ile ele alınacak araç dinamiği çalışmaları teori ile pratiği birbirine daha da yaklaştıracaktır. Elde edilen modelin değruluğunu göstermek amacıyla aynı parametrelere sahip bir ADAMS/View modeli ile cevaplar karşılaştırılmış ve modelin doğruluğu kanıtlanmıştır. Çalışmanın ilerleyen bölümlerinde elde edilen modele input olarak girmek amacıyla matematiksel olarak ifade edilebilen bir güç spektral yoğunluğu sanal olaraktan bir yol pürüzlülüğüne çevrilmiştir. Yapılan geometrik ve nonlineer sönümleyici-yay optimizasyonları ile alınan cevapların daha da iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Son bölümde uygulanan PID kontrol yöntemi ile birlikte pasif süspansiyon, aktif süspansiyona dönüştürülerek modelin bu yöndende ele alınmaya müsait olduğu sonucuna varılmıştır.

Öge

Bilgisayarlı Görü Temelli Araç Belirleme Ve Takibi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-02-19) Aytekin, Burcu ; Altuğ, Erdinç ; Mekatronik ; Mechatronics

Sürücüyü, sürüş koşulları ve çarpışma olasılığına karşı uyaran araç içi sürücü yardım sistemlerinin geliştirilmesi, giderek yaygınlaşan bir uygulama alanı bulmaktadır. Yol üzerindeki diğer araçların konumlarının belirlenmesi, sürücü yardım sistemlerinin işlevsel hale gelmesine katkıda bulunan temel veriyi sağlamaktadır. Dolayısıyla bu sistemlerin temelini, dayanıklı ve güvenilir bir şekilde gerçekleştirilmesi amaçlanan araç algılama ve takibi çalışmaları oluşturmaktadır. Tez kapsamında yapılan bu çalışmada, bir veri toplama aracına monte edilmiş tek bir kamera aracılığıyla toplanan gri seviye görüntüler içerisinde araç algılama ve takibi amaçlanmıştır. Sunulan uygulamada; görüntünün arka planında yer alan araç dışı nesnelerin, algılama sürecinde hatalara sebep olmaması için doğrudan kameranın önünde gözlemlenen yol yüzeyi, bir şerit algılama algoritması aracılığıyla, belirlenmektedir. Şeritlerin güvenilir bir şekilde algılandıkları varsayılarak, araçların yol yüzeyinde oluşturdukları gölgelerin ayırt edici özellik olarak kullanımıyla, belirlenen yol yüzeyinde, muhtemel araçların konumları kestirilir. Kestirilen araç konumlarının doğruluğu, dikey kenarların ayırt edici özellik olarak kullanımıyla tetkik edilir. Algılanan araçların takibi, Kalman filtresi temelli bir algoritma aracılığıyla, ardışık görüntüler boyunca gerçekleştirilir. Bu çalışmada geliştirilen algoritmalar, iki boyutlu görüntü düzleminde, kameranın monte edildiği araca göre bağıl araç hızlarının belirlenmesini sağlamaktadır. Kamera aracılığıyla elde edilen veriler, yer koordinat sisteminin iki boyutlu görüntü düzlemine izdüşürülmesinin sonucu olduğundan elde edilen iki boyutlu araç hızları, araçların üç boyutlu bağıl mesafe ve hızlarına dair bilgi içermektedir. Dolayısıyla geliştirilen yaklaşım, gelecek çalışmalar neticesinde, tehdit oluşturabilecek araçlara karşı sürücülerin uyarılmasını sağlayacak sistemlere uyarlanabilecektir.

Öge

Yaylı Emniyet Vanalarında Sızdırmazlığın Sağlanması İçin Kapatma Elemanı Kombinasyonunun Deneysel Olarak Belirlenmesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-02-20) Oflaz, Mehmet ; Baykara, Cemal ; Mekatronik ; Mechatronics

Bu çalışmada, emniyet vanaları başta olmak üzere, genel anlamda tüm vanalarda karşılaşılan sızdırma sorununa çözüm üretmek amaçlanmıştır. Bu amaçla, emniyet vanalarında kullanılan değişik form ve malzemeden imal edilmiş parçaların değişik kombinasyonları ile montajlar ve testler yapılmıştır. Bu testlerin bir kısmında basınçlar sabit tutularak yayların kurma miktarları, bir kısmında ise kurma miktarları sabit tutularak emniyet vanası ayar basınçları ölçülmüştür. Bu ölçümlerle en iyi sızdırmazlık sonucuna ulaşmak için hangi tür malzemeler kullanılmalı, kapatma contaları ve oturma yüzeyleri hangi boyutlarda ve açılarda olmalı, basıncı etkileyen faktörler nelerdir gibi sorulara yanıt bulunmaya çalışılmıştır. Sonuç olarak, en iyi sızdırmazlık, temas yüzey alanının en küçük olduğu ve merkezlemenin en düzgün olduğu konumda sağlanmaktadır.

Öge

Küçük Bir Hava Aracı İçin Otopilot Sistemi Tasarımı

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-02-24) Ateş, Serdar ; İnalhan, Gökhan ; Mekatronik ; Mechatronics

Bu tez çalışmasının iki amacı vardır. Ana amacı, küçük bir insansız hava aracının otonom olarak verilen koordinatlara gidebilmesini sağlayan bir otopilot sisteminin tasarlanmasıdır. Diğer amacı ise, küçük insansız hava araçları için otonom kalkış ve iniş algoritmalarının tasarlanmasıdır. Son bir kaç yıl içerisinde önceki araştırma konularından biri olarak Kontrol ve Aviyonik Laboratuvarı nda tasarlanmış olan mikroaviyonik sistem kullanılmış, geliştirilmiş ve test edilmiştir. Kullanılan bu mikroaviyonik sistem bir veri hattı etrafında çalışmakta ve yer araçları, mini helikopterler, uçaklar gibi değişik deneysel platformlarda çalışabilmesi için çapraz uyumlu bir yapıya sahiptir. Bu mikroaviyonik sistemin en güncel hali bir yer aracı üzerinde test edilmiştir. Yer aracı testleri, otonom olmayan modda algılayıcı verilerinin toplanmasını, toplanan bu verilerin uygun kontrolcüler tasarlayabilmek için analiz edilmesini, tasarlanan kontrolcülerin HIL simülatörü (donanımın çevrimde olduğu simülatör) yardımıyla test edilmesini ve ayarlanmış bu kontrolcülerin otonom modda test edilmesini içermektedir. Bu testlerin sonunda, yer aracı otonom olarak verilen koordinatlara gidebilme yetisine kavuşturulmuştur. Yer aracı testlerinin tamamlanmasından sonra mikroaviyonik sistem, küçük bir hava aracına aktarılmıştır. Bu hava aracıyla yapılan ilk uçuş testleri, tıpkı yer aracı test fazında olduğu gibi, algılayıcı verisi toplamak için gerçekleştirilmiştir. Yine HIL simülatörünün yardımıyla uygun kontrol döngüleri tasarlanmış, ayarlanmış ve küçük hava aracı üzerinde test edilmiştir. İnsansız Hava Araçları üzerinde yapılacak olan gelecek çalışmalara yardımcı olabilmek amacıyla, otonom iniş ve kalkış algoritmaları tasarlanmış ve simülasyon ortamında test edilmiştir. Bu algoritmalar için gerekli algılayıcılar mikroaviyonik sisteme eklenmiş ve gerekli veriler test uçuşları ile toplanmıştır. Bu algılayıcılardan toplanan verilerin uygun şekilde işlenmesi için gerekli olan yordamlardan bahsedilmiştir ve örnek algılayıcı verisi üzerinde gösterilmiştir.

Öge

Elektrık Santrali Durum İzleme İçin Pratik Veri Analizi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-02-25) Kaplan, Mustafa ; Şeker, Serhat ; Mekatronik ; Mechatronics

Çalışan bir elektrik santralinde, bir veri analizi bu çalışmada içerilmektedir. EUAŞ Ambarlı Fuel-Oil Termik Elektrik Santrali 1-2-3 üniteler türbin&jeneratör kompleksi için bir veri toplama sistemi geliştirilmiştir. Türbin yatak sıcaklıkları, türbin devri, titreşim genlikleri ve aktif güç çıkışı verileri izlenmiştir. Toplanan veriye öncelikle basit bir hatalı veri temizleme tekniği uygulanmış, devamında daha ayrıntılı gürültü ayıklama teknikleri ile devam edilmiştir. Dalga formu tabanlı gürültü ayıklama yöntemi olarak Daubechie’nin ana dalga formu db40 14.seviyeden uygulanmıştır. Uzman yorumları rehberliğinde bir arıza tablosu oluşturma amacıyla zaman domeninde işlenmiş veri trendleri incelenmiştir. Belirlenmiş hata ve sorunları içeren ufak bir sonuç tablosu 01.12.2008 00:01 ile 04.12.2008 00:00 tarihleri arası alınan veriler için oluşturulmuştur. Veri trendlerinin hata ve sorunları öngörmeyi sağladığında mutabık kalınmıştır.

Öge

Seri Robot Kollarının Ters Kinematik Çözümüne Screw Teori Ve Kuaterniyon Cebri Tabanlı Yeni Bir Yaklaşım

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-15) Sarıyıldız, Emre ; Temeltaş, Hakan ; Mekatronik ; Mechatronics

Screw teori, üç boyutlu uzayda dönme ve öteleme hareketlerinin birleşimi ile oluşan, genel hareket, hız, kuvvet ve torkların ifade edilmesini sağlayan bir yöntemdir. Genel olarak screw hareketi bir doğru etrafında dönme ve yine aynı doğru boyunca öteleme hareketlerinin bir birleşimidir. Katı cisimlerin tüm hareketleri bu yaklaşımla ifade edilebilir. Genel olarak üç boyutlu uzayda screw hareketi bir doğru ve bir oran (pitch) kullanılarak ifade edilir. (Burada kullanılan oran (pitch), dönme başına meydana gelen öteleme miktarıdır). Genel screw hareketi toplamda dört eleman kullanılarak tanımlanabilir. Bunlardan üç tanesi dönme ve ötelemenin meydana geldiği doğruyu, bir tanesi de doğru etrafında meydana gelen dönme miktarını ifade etmek için kullanılır. Katı cisimlerin hareketinde kullanılan en geleneksel yöntem Euler açılarıdır. Euler açıları bir katı cismin hareketini 6 eleman kullanarak ifade eder. Bunlardan üç tanesi kartezyen koordinatlarda öteleme hareketinin ifadesinde kullanılırken, diğer üç tanesi de bu koordinat sistemlerinde meydana gelen dönmelerin ifadesinde kullanılır. Screw teorinin robot kinematiğinde çeşitli uygulamaları vardır. Diğer yöntemlere kıyasla screw teorinin robot kinematiğinde şu üstünlükleri vardır; yalnız iki koordinat sistemiyle kinematik analiz yapılır, geometrik olarak çok anlaşılırdır ve ters kinematik çözümlemede tekil nokta probleminden etkilenmez. Bu nedenlerden dolayı screw teorinin robot kinematiğinde çok önemli bir yeri vardır. En genel anlamda bu tezin amaçlarını iki temel başlık altında toplayabiliriz. Bunlardan birincisi seri robotların ters kinematiğinde tekil nokta problemlerinden etkilenmeden çözümlerin elde edilmesidir. Bunun için önerilen yöntemler screw teori tabanlı olarak seçilmiştir. İkinci temel amaç ise kinematik problemin etkin bir cebir kullanılarak ifade edilmesidir. Bunun içinde önerilen yöntemlerde kuaterniyon cebiri kullanılmıştır. Kuaterniyonlar rankı dört olan hiper-kompleks sayılardır. Kuaterniyon cebirinde bu dört eleman kullanılarak bir doğru tanımlanır ve bu doğru etrafında herhangi bir dönme temsil edilebilir. Fakat genel katı cisim hareketi tek bir kuaterniyon ile ifade edilemez. Bunun için ya iki kuaterniyon (bunlardan bir tanesi “birim kuaternion” dönmeyi ifade etmede, diğeri ötelemeyi ifade etmede kullanılır) ya da dual kuaterniyonlar kullanılmalıdır. Dual operatörler screw hareketi ifade etmede kullanılabilecek en iyi operatörlerdir. Aynı zamanda dual operatörlerin içinde de dual kuaterniyon operatörü screw hareketin temsilinde kullanılabilecek en verimli ve en az parametreli dual operatördür. Bu tezde seri robot kollarının ters kinematik çözümlerine yönelik screw teori tabanlı yöntemler incelenmiştir. Bunlardan ilki ekponensiyel haritalama yöntemidir. Bu yöntemde screw teori ve matris cebiri kullanılır. Bu nedenle tekil nokta problemi olmamasına karşın denklemler çok fazla parametre ile ifade edilmiştir. Bu durumu ortadan kaldırmaya yönelik iki farklı ters kinematik çözümü önerilmiştir. Bunlardan birincisi birim kuaterniyon (dönme operatörü) ve bir kuaterniyon (öteleme oerpatörü) kullanılarak elde edilmiştir. İkinci çözüm ise dual kuaterniyonlar kullanılarak elde edilmiştir. Bu üç yöntem ve robot kinematiğinde en çok kullanılan yöntem olan D-H yöntemi tekil nokta problemleri, hesaplama verimi, dizayn zorluğu ve çözüm doğruluğu açısından karşılaştırılmışlardır. Simulasyon çalışmaları Matlab ortamında geçekleştirilmiştir. Animasyon uygulamaları ise Matlabın sanal gerçeklik araç kutusu kullanılarak gerçekleştirilmiştir (VRML). Simulasyon denemelerinde Staubli TXL60 seri robotunun tek ve kooperatif çalışma örnekleri yapılmıştır.

Öge

Düzlemsel Beş Kollu Süspansiyon Sisteminde Kamber Açısının Kontrol Edilmesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-18) Yelkencioğlu, Emrah ; Sönmez, Ümit ; Mekatronik ; Mechatronics

Farklı manevralar sırasında tekerlekler üzerinde oluşan kuvvetler tekerlekler ve yol arasındaki sürtünme karakteristiğine, tekerlek iskeletinin yola göre olan geometrik pozisyonuna ve tekerlek üzerine etki eden normal yüke bağlı olarak değişkenlik gösterir. Tekerlek pozisyonunda meydana gelen ufak değişiklikler bile aracın yol tutuş karakteristiğine çok büyük etkiler yapabilmektedir. Bu çalışmada bağımsız süspansiyon türlerinden biri olan çift lades kemiği süspansiyon sisteminin ADAMS ortamında modellenmesi ve modele eklenen ekstra bir serbestlik derecesiyle tekerlek kamber açılarının belirlenen yönde kontrol edilmesi amaçlanmıştır. Bu sayede araç viraj alma yeteneği arttırılarak yüksek hızla viraja girme durumunda aracın devrilmesinin önüne geçilmesi sağlanabilmektedir. Çalışmanın son bölümünde MATLAB/Simulink ortamında oluşturulmuş oransal, integral, türevsel etkili (PID) kontrolcüyle ADAMS modeli arasında tümleşik simülasyon oluşturularak PID katsayıları belirlenmiş ve sistemin, yapılmak istenen kontrol şekline verdiği cevaplar incelenmiştir.

Öge

Mikro Esnek Bağlantılı Kuvvet Artımı Mekanizmalarının Tasarımı Ve Sentezi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-18) Sarı, Ahmet Ekrem ; Sönmez, Ümit ; Mekatronik ; Mechatronics

Esnek bağlantılı mekanizmalar yüksek hassaslık gerektiren sistemlerde çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Çünkü bu tip mekanizmalar yüksek çözünürlülük, sürtünmesiz, düzgün ve sürekli hareket sağlar. Bu tip mekanizmalar aynı zamanda diğer yüksek hassasiyet kazandıran mekanizmalardan maliyeti daha düşük olan sistemlerdir. Bu tip mekanizmaların temel fikri hareketi sağlamak için ilave bağlantı elemanları kullanmamaları, istenilen hareketi esnek elemanların eğilmesiyle sağlamalarıdır. Bu çalışmada mikro kuvvet artımı mekanizmaları rijit ve esnek bağlantılı olmak üzere incelenmiştir. Hem 1 kademeli hem de 2 kademeli mekanizmaların statik ve dinamik analizleri yapılmıştır. Bu analizler için Matlab, Simulink ve Ansys programlarından yararlanılmıştır. Statik analiz sonuçlarında 2 kademeli mekanizmanın kuvvet artımı özelliğinin daha iyi olduğu görülmüştür. Dinamik analiz sonuçlarında 1 kademeli mekanizmanın düşük kuvvetler kuvvet artımı özelliğinin daha iyi olduğu görülmüştür. 2 kademeli mekanizma daha yüksek kuvvetlerde de kuvvet artımı özelliğine sahiptir.

Öge

Basit Ağır Araç Modelleri

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-30) Çiftçi, Murat ; Sönmez, Ümit ; Mekatronik ; Mechatronics

Bu çalışma, ağır araçların virajlı ve engebeli yol şartlarında sergilediği davranışları inceler. Bu amaçla ele alınan modellerin, dinamik denklemlerinin çıkarılması, bu modellere uygun simulasyon proğramlarının yapılmasını ve simulasyon sonuçlarının değerlendirilmesi tezin ana temasını oluşturur. Çalışma boyunca ağır araçlar hakkında pekçok yayın incelenmiş ve bunların içeriklerine yer verilmiştir. Ayrıca tez kapsamında ağır araçlarda devrilme önleme sistemeri ve erken uyarı sistemleri için yeni bir yol önerilmiştir. Ağır araçların akslarına gelen gerilmelerin analizi bu sistemin temelini oluşturmaktadır.

Öge

Esnek Mekanızma Çalışmaları Ve Rotasyonel İkili Tam Bekleme Esnek Mekanızmasının Dinamik Analizi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-07-03) Bensoy, Barbaros ; Sönmez, Ümit ; Mekatronik ; Mechatronics

Esnek mekanizmaların günlük yaşantımızdaki kullanım alanları göz önüne alındığında, bunların rijit mekanizmalara kıyasla birçok avantaj getirdiği görülmektedir. Son yıllarda, imalat yöntemlerinin mikro düzeylere indirgenebilmesiyle esnek mekanizmalar MEMS olarak da üretilip, bunların daha az alanda ve maliyetle, montaj yapılmaksınız, tek bir düzlemde imal edilebilmeleri mümkün kılınmıştır. MEMS uygulama alanlarının esnek mekanizma tasarım alanındaki gelişmelerden beslenmesi nedeniyle, bu tasarım üzerine metodoloji ve çözüm yöntemlerinin türetildiği bir çalışma alanı oluşmuştur. MEMS imalatında ve özellikle montaj hatlarında bekleme (dwell) hareketinin ihtiyaç duyulduğu işlemler yapılmaktadır. Bu açıdan bu hareketin karakteristiği ve mekanizma tasarımında göz önünde bulundurulması gereken birtakım hareket parametrelerinin belirlenmesi de gerekmektedir. Literatür araştırması sonucunda tam çıkış olarak bekleme hareketinin bir sefer oluştuğu çeşitli mekanizmalar mevcuttur. Bu çalışmada, sürekli rotasyonal bir hareket girişinden tam bekleme hareketinin iki kez elde edildiği bir mekanizma tasarımı üzerinde durulmuş ve mekanizmanın dinamik analiz sonuçları ile tasarımın işlevselliği doğrulanmıştır. Tasarım sonuçların ışığında incelenerek bekleme parametrelerini etkileyen tasarım parametreleri belirlenmiştir. Mekanizma makro düzeyde imal edilerek, analiz sonuçları doğrulanmıştır.

Öge

İkiz Raybalama Makinesi Otomasyonu

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-07-06) Kaya, Ali Özkan ; Kurtulan, Salman ; Mekatronik ; Mechatronics

Bu çalışma mekanik yapısı yeni geliştirilen bir ikiz raybalama makinesi elektriksel donanımlarının, haberleşme sistemlerinin, tahrik elemanlarının, hareket sisteminin tasarlandığı ve uygulandığı bir tezdir. Makinenin nasıl çalıştığı, otomatik ve elle kumanda pozisyonlarında yapılabilecek işlemlerin neler olduğu, makinenin ne gibi işlevlere sahip olduğu, çeşitli problemlerin çözümünün kolaylaştırılması için nasıl bir hata raporlama sisteminin oluşturulduğu anlatılmıştır. Makinenin tahrik eksenlerinde kullanılan açık ve kapalı çevrim control sistemleri incelenmiştir. Verimli ve sağlıklı bir işletme için büyük öneme sahip olan haberleşme sistemi tezde anlatılmıştır. Haberleşme siteminin alt yapısı donanımsal ve yazılımsal ayarlamaları adım adım verilmiştir. Bu çalışma gelecekte yapılması planlanan ölçme tekniklerinde lazer kullanımı uygulamasıda eklenerek ilerletilebilir.

Öge

Bir Raylı Ulaşım Sinyalizasyon Sistemi Gerçekleştirme

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-07-06) Gülener, Yeliz ; Kurtulan, Salman ; Mekatronik ; Mechatronics

Bu çalışmada, raylı ulaşım sistemlerinde sinyalizasyon üzerine farklı, ülkemizde henüz yaygınlaşmamış bir uygulama gerçekleştirilmiştir. Öncelikle raylı sistemlerin dünyadaki ve Türkiye’ de ki tarihsel gelişimi anlatılmıştır. Sinyalizasyonun raylı sisteme uygulanılmasına değinilmiş, sinyalizasyonun temel öğeleri ve sinyalizasyon teknikleri ayrıntılı olarak anlatılmıştır. Sinyalizasyon sistemlerinde tasarım kriterleri belirtilmiş ve dünya çapında geçerli emniyet standartları açıklanmıştır. Son olarak, Siemens PLC ve SCADA programları kullanılarak sinyalizasyon tasarımında göz önüne alınan belirli kurallara göre TCDD’ na bağlı Afyon Şehir garı için bir sinyalizasyon sistemi tasarımı ve benzetimi yapılmıştır. Sinyal lambaları ve makas sistemlerinin kumandasına ilişkin ‘interlocking’ işlemleri PLC’ de gerçeklenmiştir. Tüm sistemin izlenmesi amacı ile tasarlanan SCADA sistemi Siemens SCADA programı kullanılarak oluşturulmuş ve sistemin çalışması izlenmiştir.

Öge

Kablosuz Görüntü Aktarımı İle Yer Belirleme Amaçlıbir Mobil Robot Uygulaması

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-07-06) Erişti, Ezgi ; Ovacık, Levent ; Mekatronik ; Mechatronics

Bu çalışma yalnızca görüntü işleme teknikleri kullanarak mobil bir robotun anlık konumunu tespit etmek amacıyla yapılmıştır. Mobil robot üzerine monte edilen maliyeti ve çözünürlüğü düşük bir kablosuz kamera, hareket yüzeyi üzerinden elde ettiği görüntüyü eş zamanlı olarak uzaktaki bir bilgisayara aktarmaktadır. Bilgisayara takılı bulunan TV kartı sayesinde alınan analog görüntü sinyali sayısallaştırılarak işlenmeye hazır hale getirilmektedir. Intel firmasının piyasaya sürdüğü bilgisayarla görme kütüphanesi (OPENCV) ve diğer yazılım geliştirme araçları kullanılarak hazırlanan görsel odometri algoritması ile robotun yer değiştirme miktarı göreceli olarak tespit edilmeye çalışılmıştır. Optik akış vektörlerinin bulunması yöntemiyle oluşturulan bu görsel odometri algoritmasının performansı farklı yüzey ve yörüngelerde test edilmiştir.

FBE- Mekatronik Mühendisliği Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

Gözat

Gözat

Çıkarma tarihi ile FBE- Mekatronik Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma

Sayfa başına sonuç

Sıralama Seçenekleri