6 eksenli bir robot kol tasarımı ve yapısal analizi

Bu yüksek lisans tezinde, tarım sektöründe insansız hava araçlarının (İHA) batarya değişim sürecini otomatikleştirmek amacıyla altı serbestlik derecesine sahip bir robot kol tasarlanmıştır. İHA'ların sınırlı uçuş süreleri nedeniyle sık sık batarya değişimine ihtiyaç duyması, operasyonel sürekliliği ve verimliliği olumsuz etkileyen bir sorundur. Bu bağlamda geliştirilen robot kol, SolidWorks yazılımı kullanılarak üç boyutlu olarak modellenmiş, ardından Ansys yazılımı ile zamana bağlı yapısal analizlere tabi tutulmuştur. Robot kolun her ekseni için özel olarak tasarlanmış sikloidal dişli sistemi kullanılmış, bu sayede yüksek tork, düşük boşluk ve kompakt yapı sağlanmıştır. Sistemin modüler yapıda olması sayesinde farklı İHA modellerine uyarlanabilirliği hedeflenmiştir. Tasarımda kullanılan malzemeler, ağırlık, dayanıklılık ve üretilebilirlik kriterlerine göre seçilmiştir. Alüminyum A356 ve 1.8550 çelik alaşımlarının birlikte kullanımı, dayanım ve hafiflik açısından denge sağlamıştır. Gripper mekanizması ise pnömatik olarak tasarlanmış ve 12 kilograma kadar olan bataryaları güvenle kavrayacak şekilde optimize edilmiştir. Tez kapsamında yapılan ters kinematik, dinamik analizler ve geçici yük analizleri, tasarımın sahada uygulanabilirliğini doğrulamış; yapısal rijitlik, düşük yer değiştirme ve yüksek hassasiyet ortaya koyulmuştur. Bu çalışma, tarım uygulamalarında İHA'ların otomatik batarya değişimi için kullanılabilecek yenilikçi ve yüksek performanslı bir robot kol sisteminin geliştirilmesine önemli katkı sağlamaktadır.