Bir üretim tesisinde taşıma uygulamalarını yerine getiren bir mobil robotun geliştirilmesi

daha sonrBu tez, modern üretim tesislerinde malzeme taşıma süreçlerini optimize etmek ve verimliliği artırmak amacıyla tasarlanmış bir mobil robotun geliştirilmesini kapsamlı bir şekilde incelemektedir. Tezin temel amacı, gelişmiş robotik ve otomasyon teknolojilerini uygulayarak manuel malzeme taşıma süreçlerindeki verimsizlikleri ve hataları gidermektir. Çalışma, mekanik tasarım, sensör teknolojisi entegrasyonu ve Robot İşletim Sistemi (ROS) çerçevesi aracılığıyla koordine edilen yazılım geliştirme gibi çeşitli kapsamlı aşamaları içermektedir. Tez çalışması, üretim ortamının operasyonel gereksinimlerine dayalı olarak robotun spesifikasyonlarının tanımlanmasıyla başlamıştır. Bunu robotun yük kapasitesi, manevra kabiliyeti ve fabrika zemin koşullarına uyum sağlama gereksinimlerini karşılaması için 3D parametrik modelleme kullanılarak ayrıntılı bir mekanik tasarımın oluşturulması takip etmiştir. Tasarım aşaması, maksimum yük koşullarında toplam deformasyonun 0.2 mm'nin altında tutulmasını sağlayarak mekanik statik yapısal analiz ve topoloji optimizasyonunu içermektedir. Navigasyonda güvenilirlik ve verimlilik için kaydırmalı direksiyon hareket sistemi tercih edilmiştir. Elektronik entegrasyon aşamasında, otonom operasyon için gerekli veri toplama ve kontrol yeteneklerini sağlayan çeşitli gelişmiş sensörler seçilmiştir. Ana bileşenler, hassas navigasyon için LIDAR, yönelim için IMU sensörleri, hareket takibi için kodlayıcılar ve çevresel algıyı artırmak için stereo kameraları içermektedir. Bu sensörler, robotun görevleri için gerekli işlem gücünü sağlamak amacıyla mikrodenetleyiciler ve yerleşik bir bilgisayar ile entegre edilmiştir. Mikroişlemci ile mikrodenetleyici arasında kablosuz iletişim de sağlanarak kesintisiz operasyon garanti edilmiştir. Yazılım geliştirme aşaması, yol planlama, engellerden kaçınma ve görev yerine getirme için sağlam algoritmalar oluşturmayı içermektedir. ROS çerçevesi, donanım bileşenleri arasında iletişimi kolaylaştırmak ve kontrol algoritmaları geliştirmek için kullanılmıştır. ROS içindeki Gmapping gibi araçlar haritalama, Adaptif Monte Carlo Lokalizasyon (AMCL) konumlama ve yol planlama için Hibrit A* algoritması kullanılmıştır. Doğru odometri verileri elde etmek için Genişletilmiş Kalman Filtresi (EKF) kullanılmıştır. Bu tekniklerinin kullanımı, kesin konumlama ve navigasyon için hayati önem taşımaktadır. Bahsedilen algoritmaların gerçek dünya uygulamalarından önce rafine edilmesi için kapsamlı simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Nihai prototip hem sanal hem de gerçek ortamlarda titiz testlere tabi tutulmuştur. Taşıma kapasitesi, hız, doğruluk ve güvenilirlik gibi önemli performans ölçütleri değerlendirilmiştir. Robot, ortalama 0.5 m/s taşıma hızı ve 5 cm içinde konumlama doğruluğu ile engellerden otonom olarak kaçınarak navigasyon yapma yeteneğini göstermiştir. Ortalama 100 kg yük taşıma kapasitesine sahip olan robot, yol doğruluğunda %2'den az sapma ile çalışmıştır. Ayrıca, robotun pil ömrü, üretim ortamlarında uzun vardiyalar için uygunluğunu kanıtlayarak 8 saat sürekli çalışma desteği sağlamıştır. Bu çalışmanın sonuçları, geliştirilen mobil robotun üretim tesislerinde malzeme taşıma süreçlerinde operasyonel verimlilik ve doğruluğu önemli ölçüde artırdığını göstermektedir. Robotun minimal insan müdahalesi ile otonom olarak navigasyon yapabilme ve taşıma görevlerini yerine getirme yeteneği, endüstriyel otomasyon alanında önemli bir ilerlemeyi temsil etmektedir. Bu tez, robotun malzeme taşıma süreçlerini optimize etme potansiyelini vurgulamakla kalmayıp, aynı zamanda robotik ve otomasyon teknolojilerinin pratik uygulamaları hakkında çığır açıcı bilgiler sunmaktadır. Bulgular, endüstriyel süreç verimliliğini artırmaya ve otomatik üretimin geleceğini benimsemeye adanmış araştırmacılar ve sektör profesyonelleri için hayati bir kaynak teşkil etmektedir. a doldurulacaktır