ARAZİ ROBOTU KAVRAMSAL TASARIMI Hazırlayan: Nurşen YILMAZ 031222062 Kontrol: Prof. Dr. Hüseyin R. BÖRKLÜ Mart 2008 ANKARA

KAVRAMSAL TASARIM AŞAMALARI 1- İhtiyaç tanımı (Tasarım Şartnamesi), 2- Tanımı genelleştirme ve önemli ifadelere indirgeme, 3- Tüm fonksiyonu belirleme ve gösterme, 4- Önemli alt fonksiyonları belirleme, 5- Fonksiyon yapıları geliştirme, 6- Önemli alt fonksiyonlara çözümler arama ve bir sınıflandırma şemasında gösterme, 7- Tasarım seçenekleri (varyantlar) oluşturma 8- Seçenekleri seçim çizelgesinde listeleme ve ön değerlendirme yapma, 9- Uygun bulunan seçeneklerin şematik sentezlerini (montaj) çizme, 10- Gerekli ise kaba hesaplar yapma, 11- Bir amaçlar ağacı oluşturma, 12- Amaçlar ağacında belirlenen değişken ağırlıklarına göre uygun görülen seçenekler için ikinci bir değerlendirme yapma ve en iyi iki ya da üç çözüm kavramını seçme, 13- Seçilen son kavramları,değer profil diyagramı ile değerlendirme ve en iyi tasarıma karar verme.

KAVRAMSAL TASARIM AŞAMALARI 1- İhtiyaç tanımı (Tasarım Şartnamesi), 2- Tanımı genelleştirme ve önemli ifadelere indirgeme, 3- Tüm fonksiyonu belirleme ve gösterme, 4- Önemli alt fonksiyonları belirleme, 5- Fonksiyon yapıları geliştirme, 6- Önemli alt fonksiyonlara çözümler arama ve bir sınıflandırma şemasında gösterme, 7- Tasarım seçenekleri (varyantlar) oluşturma, 8- Seçenekleri seçim çizelgesinde listeleme ve ön değerlendirme yapma, 9- Uygun bulunan seçeneklerin şematik sentezlerini (montaj) çizme, 10- Gerekli ise kaba hesaplar yapma, 11- Bir amaçlar ağacı oluşturma, 12- Amaçlar ağacında belirlenen değişken ağırlıklarına göre uygun görülen seçenekler için ikinci bir değerlendirme yapma ve en iyi iki ya da üç çözüm kavramını seçme, 13- Seçilen son kavramları,değer profil diyagramı ile değerlendirme ve en iyi tasarıma karar verme.

AMAÇ Gelişen teknoloji ile birlikte günümüzde bir çok alanda insan gücüne ihtiyaç azalmaktadır.Geliştirilen robotlar,maliyetleri de oldukça azaltmıştır.Bu robota,kötü doğa koşul ve zorlukları ile mücadele,orman ve engebeli arazilerin üstesinden gelebilmek için ve insanların yapamayacağı tehlikeli işlerde kullanmak amacıyla ihtiyaç duyulmaktadır…

TANIM Bu tasarım engebeli arazi,orman vb. ihtiyaç duyulan yerlerde kullanılmak üzere hazırlanmaktadır.Tasarımı oluşturulmak istenen robot,oldukça fonksiyonlu ve de doğa şartlarına karşı dayanıklı malzemeden üretiliyor olmalıdır…

TASARIM ŞARTNAMESİ İ A İ Geometri; Robotun; Tekerlek çapı max: 25cm, Hazırlandı: Mart 2008 KULLANICI TASARIM ŞARTNAMESİ Sayfa:1 Değişiklikler (Tarihler) İ A İhtiyaçlar Sorumlu İ Geometri; Robotun; Tekerlek çapı max: 25cm, Gövde eni max: 60cm, Gövde boyu max: 1m ve Yükseklik max: 1m’yi aşmamalı. İzlemeler için kullanılacak olan sensör (kamera), max: 20cm uzunluk ve de 10cm genişlikte olmalı. Kinematik; Otonom, yani kendi kendine değil, kullanıcıları tarafından kontrol edilebilmeli.

İ A Enerji; Batarya ömrü en az 12 saat olmalı. Montaj ve nakil; Boyut ve ağırlık mümkün olduğunca küçük tutulmalı. Çalışma ve bakım; Robotun kullanımı çok karmaşık yapıda olmamalı. Sistem olduğunca basit tutulmalı ve az parçadan oluşmalı. Emniyet; Sistem kullanıcı ve çevreye zarar vermeden çalışabilmeli. Hareket batmayan ve de takılmayan tekerlekler sayesinde gerçekleşmeli. Robotun tekerlek yapısı dengeyi sağlayacak şekilde tasarlanmalı.

…….sayısının yerine geçer. Maliyet; Minimum maliyet ile üretilmeli. Malzeme; Sistemde kayıt yapılırsa kayıt hafızası geniş tutulmalı. Üretim ve kalite kontrol; Parçalar kolay temin edilebilmeli ve gerektiğinde kendi atölye imkanlarında üretilebilmelidir… …….sayısının yerine geçer.

KAVRAMSAL TASARIM AŞAMALARI 1- İhtiyaç tanımı (Tasarım Şartnamesi), 2- Tanımı genelleştirme ve önemli ifadelere indirgeme, 3- Tüm fonksiyonu belirleme ve gösterme, 4- Önemli alt fonksiyonları belirleme, 5- Fonksiyon yapıları geliştirme, 6- Önemli alt fonksiyonlara çözümler arama ve bir sınıflandırma şemasında gösterme, 7- Tasarım seçenekleri (varyantlar) oluşturma, 8- Seçenekleri seçim çizelgesinde listeleme ve ön değerlendirme yapma, 9- Uygun bulunan seçeneklerin şematik sentezlerini (montaj) çizme, 10- Gerekli ise kaba hesaplar yapma, 11- Bir amaçlar ağacı oluşturma, 12- Amaçlar ağacında belirlenen değişken ağırlıklarına göre uygun görülen seçenekler için ikinci bir değerlendirme yapma ve en iyi iki ya da üç çözüm kavramını seçme, 13- Seçilen son kavramları,değer profil diyagramı ile değerlendirme ve en iyi tasarıma karar verme.

PROBLEM FORMÜLASYONU ve TÜM FONKSİYON Robot uzaktan kumanda vasıtasıyla harekete geçirilir.Gücünü sistemin içine monte edilmiş olan bataryadan alır.Sahip olduğu kamera sayesinde kullanıcısına yol gösterdiğinden gerekli komutlar verilerek yön tayini yapılır.Üzerinde bulunan ışık sistemi gerektiğinde devreye sokulur.Paletli tekerlekler sayesinde engebeleri kolayca aşar ve işlevini gerçekleştirmiş olur.

ÖNEMLİ ALT FONKSİYONLAR 1- Kumanda ile kontrolü sağla, 2- Gücü batarya ile elde ederek HARAKETE geçir, 3- Işıkları gerektiğinde EFEKT olarak kullan, 4- Kamera vasıtası ile KAYIT yap ve YOL İZLE, 5- Paletli tekerlekler ile düz veya eğimli yüzeyleri kolayca aş.

KAVRAMSAL TASARIM AŞAMALARI 1- İhtiyaç tanımı (Tasarım Şartnamesi), 2- Tanımı genelleştirme ve önemli ifadelere indirgeme, 3- Tüm fonksiyonu belirleme ve gösterme, 4- Önemli alt fonksiyonları belirleme, 5- Fonksiyon yapıları geliştirme, 6- Önemli alt fonksiyonlara çözümler arama ve bir sınıflandırma şemasında gösterme, 7- Tasarım seçenekleri (varyantlar) oluşturma, 8- Seçenekleri seçim çizelgesinde listeleme ve ön değerlendirme yapma, 9- Uygun bulunan seçeneklerin şematik sentezlerini (montaj) çizme, 10- Gerekli ise kaba hesaplar yapma, 11- Bir amaçlar ağacı oluşturma, 12- Amaçlar ağacında belirlenen değişken ağırlıklarına göre uygun görülen seçenekler için ikinci bir değerlendirme yapma ve en iyi iki ya da üç çözüm kavramını seçme, 13- Seçilen son kavramları,değer profil diyagramı ile değerlendirme ve en iyi tasarıma karar verme.

FONKSİYON YAPILARI GELİŞTİRME

KAVRAMSAL TASARIM AŞAMALARI 1- İhtiyaç tanımı (Tasarım Şartnamesi), 2- Tanımı genelleştirme ve önemli ifadelere indirgeme, 3- Tüm fonksiyonu belirleme ve gösterme, 4- Önemli alt fonksiyonları belirleme, 5- Fonksiyon yapıları geliştirme, 6- Önemli alt fonksiyonlara çözümler arama ve bir sınıflandırma şemasında gösterme, 7- Tasarım seçenekleri (varyantlar) oluşturma, 8- Seçenekleri seçim çizelgesinde listeleme ve ön değerlendirme yapma, 9- Uygun bulunan seçeneklerin şematik sentezlerini (montaj) çizme, 10- Gerekli ise kaba hesaplar yapma, 11- Bir amaçlar ağacı oluşturma, 12- Amaçlar ağacında belirlenen değişken ağırlıklarına göre uygun görülen seçenekler için ikinci bir değerlendirme yapma ve en iyi iki ya da üç çözüm kavramını seçme, 13- Seçilen son kavramları,değer profil diyagramı ile değerlendirme ve en iyi tasarıma karar verme.

KAVRAMSAL TASARIM AŞAMALARI 1- İhtiyaç tanımı (Tasarım Şartnamesi), 2- Tanımı genelleştirme ve önemli ifadelere indirgeme, 3- Tüm fonksiyonu belirleme ve gösterme, 4- Önemli alt fonksiyonları belirleme, 5- Fonksiyon yapıları geliştirme, 6- Önemli alt fonksiyonlara çözümler arama ve bir sınıflandırma şemasında gösterme, 7- Tasarım seçenekleri (varyantlar) oluşturma, 8- Seçenekleri seçim çizelgesinde listeleme ve ön değerlendirme yapma, 9- Uygun bulunan seçeneklerin şematik sentezlerini (montaj) çizme, 10- Gerekli ise kaba hesaplar yapma, 11- Bir amaçlar ağacı oluşturma, 12- Amaçlar ağacında belirlenen değişken ağırlıklarına göre uygun görülen seçenekler için ikinci bir değerlendirme yapma ve en iyi iki ya da üç çözüm kavramını seçme, 13- Seçilen son kavramları,değer profil diyagramı ile değerlendirme ve en iyi tasarıma karar verme.

TASARIM SEÇENEKLERİ Seçenek 1: 1.3, 2.1, 3.1, 4.3, 5.1 , 6.2

KAVRAMSAL TASARIM AŞAMALARI 1- İhtiyaç tanımı (Tasarım Şartnamesi), 2- Tanımı genelleştirme ve önemli ifadelere indirgeme, 3- Tüm fonksiyonu belirleme ve gösterme, 4- Önemli alt fonksiyonları belirleme, 5- Fonksiyon yapıları geliştirme, 6- Önemli alt fonksiyonlara çözümler arama ve bir sınıflandırma şemasında gösterme, 7- Tasarım seçenekleri (varyantlar) oluşturma, 8- Seçenekleri seçim çizelgesinde listeleme ve ön değerlendirme yapma, 9- Uygun bulunan seçeneklerin şematik sentezlerini (montaj) çizme, 10- Gerekli ise kaba hesaplar yapma, 11- Bir amaçlar ağacı oluşturma, 12- Amaçlar ağacında belirlenen değişken ağırlıklarına göre uygun görülen seçenekler için ikinci bir değerlendirme yapma ve en iyi iki ya da üç çözüm kavramını seçme, 13- Seçilen son kavramları,değer profil diyagramı ile değerlendirme ve en iyi tasarıma karar verme.

SEÇENEK 2 SES DÖNER TEKERLEK BATARYA SENSÖR BİLGİSAYARLA KONTROL

UZAKTAN KUMANDA İLE KONTROL IŞIK SEÇENEK 4 KAMERA (sensör) UZAKTAN KUMANDA İLE KONTROL BATARYA TEKER + PALET

UZAKTAN KUMANDA İLE KONTROL IŞIK SEÇENEK 7 UZAKTAN KUMANDA İLE KONTROL KAMERA (sensör) ELEKTRİK MOTORU PALETLER

KAVRAMSAL TASARIM AŞAMALARI 1- İhtiyaç tanımı (Tasarım Şartnamesi), 2- Tanımı genelleştirme ve önemli ifadelere indirgeme, 3- Tüm fonksiyonu belirleme ve gösterme, 4- Önemli alt fonksiyonları belirleme, 5- Fonksiyon yapıları geliştirme, 6- Önemli alt fonksiyonlara çözümler arama ve bir sınıflandırma şemasında gösterme, 7- Tasarım seçenekleri (varyantlar) oluşturma, 8- Seçenekleri seçim çizelgesinde listeleme ve ön değerlendirme yapma, 9- Uygun bulunan seçeneklerin şematik sentezlerini (montaj) çizme, 10- Gerekli ise kaba hesaplar yapma, 11- Bir amaçlar ağacı oluşturma, 12- Amaçlar ağacında belirlenen değişken ağırlıklarına göre uygun görülen seçenekler için ikinci bir değerlendirme yapma ve en iyi iki ya da üç çözüm kavramını seçme, 13- Seçilen son kavramları,değer profil diyagramı ile değerlendirme ve en iyi tasarıma karar verme.

%30 %30 %40 %10 %20 %10 %30 %10 %20 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 +0.1 + 0.2 = 1

KAVRAMSAL TASARIM AŞAMALARI 1- İhtiyaç tanımı (Tasarım Şartnamesi), 2- Tanımı genelleştirme ve önemli ifadelere indirgeme, 3- Tüm fonksiyonu belirleme ve gösterme, 4- Önemli alt fonksiyonları belirleme, 5- Fonksiyon yapıları geliştirme, 6- Önemli alt fonksiyonlara çözümler arama ve bir sınıflandırma şemasında gösterme, 7- Tasarım seçenekleri (varyantlar) oluşturma, 8- Seçenekleri seçim çizelgesinde listeleme ve ön değerlendirme yapma, 9- Uygun bulunan seçeneklerin şematik sentezlerini (montaj) çizme, 10- Gerekli ise kaba hesaplar yapma, 11- Bir amaçlar ağacı oluşturma, 12- Amaçlar ağacında belirlenen değişken ağırlıklarına göre uygun görülen seçenekler için ikinci bir değerlendirme yapma ve en iyi iki ya da üç çözüm kavramını seçme, 13- Seçilen son kavramları,değer profil diyagramı ile değerlendirme ve en iyi tasarıma karar verme.

Ağırlıklı değerler toplamı DEĞERLENDİRME ÇİZELGESİ SEÇENEK 2 SEÇENEK 4 SEÇENEK 7 W DEĞİŞKENLER ORAN DEĞ ER AĞIRLIK DEĞERİ DEĞER 1 Bakım kolaylığı 0.1 Sistem karmaşıklığı Orta 5 0.5 Az 8 0.8 2 Hareket kolaylığı Sarf edilen güç 6 0.6 3 Kumanda kullanım kolaylığı Karmaşıklık Fazla 7 0.7 4 Parça temin kolaylığı Üretim kolaylığı 0.3 9 0.9 Az sayıda parça kullanımı Parça sarfiyatı 0.4 Parçaların karmaşıklığı Basit montaj Standart parça kullanımı Kabul edilebilir hata Sistem hassasiyeti Fiziksel denge durumu 0.2 Denge emniyeti 1.2 1.6 1.4 ∑Wt ═ 1 ∑d2=45 ∑Ad2=5.1 ∑d4=66 ∑Ad4=7.4 ∑d7=55 ∑Ad7=6.2 x = Ağırlıklı değerler toplamı Değerler toplamı

KAVRAMSAL TASARIM AŞAMALARI 1- İhtiyaç tanımı (Tasarım Şartnamesi), 2- Tanımı genelleştirme ve önemli ifadelere indirgeme, 3- Tüm fonksiyonu belirleme ve gösterme, 4- Önemli alt fonksiyonları belirleme, 5- Fonksiyon yapıları geliştirme, 6- Önemli alt fonksiyonlara çözümler arama ve bir sınıflandırma şemasında gösterme, 7- Tasarım seçenekleri (varyantlar) oluşturma, 8- Seçenekleri seçim çizelgesinde listeleme ve ön değerlendirme yapma, 9- Uygun bulunan seçeneklerin şematik sentezlerini (montaj) çizme, 10- Gerekli ise kaba hesaplar yapma, 11- Bir amaçlar ağacı oluşturma, 12- Amaçlar ağacında belirlenen değişken ağırlıklarına göre uygun görülen seçenekler için ikinci bir değerlendirme yapma ve en iyi iki ya da üç çözüm kavramını seçme, 13- Seçilen son kavramları,değer profil diyagramı ile değerlendirme ve en iyi tasarıma karar verme.

DEĞER PROFİL DİYAGRAMI

DEĞER PROFİL DİYAGRAMI

SONUÇ Değer profil diyagramında da görüldüğü gibi 4 numaralı seçenek 7 numaralı seçeneğe göre daha fazla üstünlüğe sahiptir.Bundan dolayı, 4 numaralı seçenek uygun görülerek tasarımına karar verilmiştir.

SEÇENEK 4