"Enter"a basıp içeriğe geçin

Kategori: Makine

Otonom iş makinesi tasarımı ve algoritmasının oluşturulması

İş güvenliği riskinin yüksek olduğu; nükleer kalıntılara sahip yüzey küreme işleri, askeri yollar için yol seviyeleme uygulamaları veya insansız müdahale gerektiren küreme işlerinin yapılması için insansız iş makineleri kullanılmaktadır. Arazi yapısı ve içeriği göz önüne alındığında toprak işleri kendine özgü olmaktadır. Bunun sonucu olarak her zemin için yapılan iş kendine özgü bir nitelik taşımaktadır. Otonom araçların taşımacılıkta yaygınlaşmaya başlamasıyla birlikte iş makineleri için de farklı çözüm önerileri artmaktadır. Açık maden veya tesviye kazıları gibi programlanabilecek iş koşullarında insansız uygulamalar daha çok görülmektedir.

Bu tezde dışarıdan girilebilecek bir arazi yapısının kotunu istenilen seviyeye getirmek için bıçak genişliği 1 m olan iş makinesinin belirli kısıtları göz önünde bulundurularak küreme işlemi yapan algoritma geliştirildi. Geliştirilen algoritma ile araç geri geri giderek başladığı noktaya en yakın tepeyi bulup ve bulunan tepe noktasından itibaren sınıra doğru küreme yapar. Bu işlem, kürenen şerit istenilen seviyeye gelene kadar tekrar edilir.

Algoritmanın denenmesi için rastgele sayılarla farklı yüksekliklerde arazi modelleri oluşturuldu ve ızgara biçiminde küçük karelere ayrıldı. Başlangıçta şasi ağırlığı, batarya sayısı ve motor gücü vb. parametreler bir makul başlangıç değeri v değer atanarak küreme işlemine başlanıldı. Aracın kazı yüksekliği ve sürükleme hacmi belirli bir sınır değerin altında tutuldu. Kazılan bölgenin yükseklik değeri güncellenerek arazi seviyelendi. Küreme işleminin süre, kazılan hacim ve sürüklenen hacim hesabı yapıldı. Boş gidiş, küreme ve sürükleme işlemleri sırasında oluşan kazı, eğim, yuvarlanma, sürtünme, zemin ve sürükleme dirençleri dinamik bir şekilde hesaplandı. Dirençlere ve araç hızına bağlı olarak gereken güç hesaplandı. Başlangıçta atanan motor gücü ile kıyaslanarak küreme işini yapabilecek kapasitede olup olmadığına karar verildi. Küreme işlemi boyunca harcanacak enerji miktarı hesaplandı ve gereken batarya sayısı bulundu. Başlangıçta atanan batarya sayısı ile kontrol edildi. Motor ve batarya gücünün yeterli olmaması durumunda yetersiz bileşenler güçlendirilerek küreme işlemi baştan benzetimle modellenerek tasarım hedeflerini yerine getirecek bir otonom dozer geliştirildi.

3 farklı küreme simülasyonu ve 9 farklı araç modelleme simülasyonu gerçekleştirildi. Otonom küreme aracının hızları değiştirilerek, 3 farklı zemin türü için analiz yapılmıştır. Arazi zorluğu arttıkça gerekli motor gücü ve batarya sayısı artmakta, araç ağırlığı azaldıkça motor gücü ve batarya sayısı azalmaktadır. İş makinesinin tasarım hedeflerini gerçekleştirebilecek biçimde üretilmesinin maliyeti simülasyonla hesaplanmıştır. Bir iş makinesi tasarımcısının fiyat konusunda referans alabileceği bir çalışma sunulmuştur. Belirli kısıtlara sahip insansız iş makinesi ile insan müdahalesi olmadan seviyeleme işlemi yapılmıştır. Yenilemeli biçimde benzetim yapılarak seviyeleme işleminin zamin ve arazi koşullarına bağlı olarak en iyi iş makinesi özelliklerinin bulunmasına çalışılmıştır. Bu çalışma sayesinde insansız müdahale gerektiren seviyeleme uygulamaları iş güvenliği riski arttırılmadan en ekonomik biçimde çözülmüş olacaktır. Aracın motor kapasitesi, batarya gücü ve yürüyen aksamı yüksek verimli kullanılacaktır. Yenileme ile motor gücü ve batarya sayısı tasarım kriterlerini sağlayacak şekilde belirleneceği için iş makinesinin üretim maliyeti azalacaktır.

ANAHTAR KELİMELER: İnsansız Kara Aracı, Otonom İş Makinesi, Yapay Zekâ,
Simülasyon, Elektrikli Araç Tasarımı

Tezin tamamına buradan ulaşabilirsiniz.

Yorum Bırak

Otonom Dozer İçin Küreme Algoritması Geliştirilmesi

Bu çalışmada insan müdahalesi olmadan küreme işleminin gerçekleştirilebilmesi için yeni bir küreme
algoritması geliştirilmiştir. Algoritmaya uygun biçimde küreme ve tesviye işlemlerini gerçekleştirmesi için küçük ölçekli bir otonom iş makinesinin yapması gereken hareketler hesaplanmıştır. Küreme algoritması arazi şeklinden bağımsız olarak programlanmıştır. Arazi modeline ve kazı projesine bağlı olarak dozer üzerindeki küreme bıçağının yapacağı hareketler hesaplanmıştır. Bıçak hareketleri hesaplanırken iş makinesinin motor gücü, hidrolik aksamın uygulayabileceği kuvvet ve bıçak boyutları göz önünde bulunduruldu. Arazi ızgara biçiminde satır ve sütunlara ayrılarak gerekli küreme işlemini kuzey güney doğrultusu boyunca yapacak biçimde dozerin hareketleri belirlenmiştir. İş makinesinin, küreme alanı koordinatları ve yüksekliğinin tanımlanması durumunda dışarıdan hiçbir müdahale ve komut almadan küreme işini gerçekleştirebilecek biçimde küreme algoritması oluşturulmuştur. Dikdörtgen bir arazi modeli oluşturulmuş ve bu arazi modeli üzerinde geliştirilen algoritma başarıyla uygulanmıştır. Geliştirilen algoritma yokuş yukarı kazı ve küreme yapmadan tesviye işini gerçekleştirir. Geliştirilen algoritma otonom iş makinesinin ihtiyaç duyduğu yapay zekânın geliştirmesinde önemli bir adımdır.

Anahtar Kelimeler: Otonom kontrol, Küreme aracı, Makine kontrolü, Yapay zekâ

Yazının tamamına buradan ulaşabilirsiniz.

Yorum Bırak

Malatya İlindeki Binaların Isıtmasının Ekonomik Analizi

Malatya’da farklı bölgelerde bulunan üç farklı binanın ısıtma ihtiyaçları hesaplanmış
ve bu değerler göz önüne alınarak ısıtma ihtiyacını karşılamak amacı ile farklı kazan
türlerinin ekonomik analizi yapılmıştır. Birinci bina Malatya Bostanbaşı Semtinde bulunan 600 metrekare bina oturum alanına sahip 12 katlı ve 48 dairenin bulunduğu 4+1 dairelerden oluşmakta, ikinci bina Malatya Sıtmapınarı Semtinde bulunan 450 metrekare bina oturum alanına sahip 6 katlı ve 24 dairenin bulunduğu 3+1 dairelerden oluşmakta ve üçüncü bina ise Malatya Organize Sanayi bölgesinde bulunan 500 metrekare oturum alanına sahip 2 katlı bir atölyedir. Yapıların ısıtma ihtiyacı hesaplanırken ilgili yalıtım mevzuatı ve TS 825 göz önünde bulundurulmuş ve bütün yapılar ayrık nizam olarak alınmıştır. Isıtma ihtiyacına bağlı olarak; odun yakıtlı kazan, kömür yakıtlı kazan, fuel-oil yakıtlı kazan, doğalgaz kazanı ve LPG yakıtlı kazan seçimi yapılmış ve yakıt miktarları hesaplanmıştır. Kazan seçimi yapılırken ticari olarak temin edilebilen kazanlar seçilmiştir. Kazanların maliyet değerleri ve yakıt sarfiyatı maliyeti uygulamada çalışmış kişiler tarafından elde edilmiş ve kazanların kullanım süresi dikkate alınarak nakit akış diyagramları oluşturulmuştur. Oluşturulan nakit akış diyagramlarının 50 yıllık net bugünkü değeri hesaplanmıştır. Hesaplanan bu değerlere bağlı olarak en iyi alternatif seçilmiştir. Ekonomik hesaplar yapılırken enflasyon ve faiz değerleri göz önünde bulundurulmuştur.

Anahtar Kelimeler: Maliyet Analizi, ısıtma ekonomisi, ekonomik analiz, net bugünkü değer

Yazının tamamına buradan ulaşabilirsiniz.

Yorum Bırak