Dört tekerden tahrikli bir mobil robotun güç tüketimi ve performans analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mekatronik Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: FAHRİ ANIL SELÇUK

Danışman: Mustafa Caner Aküner

Özet:

Bu çalışmada, dört tekerlekten çekişli (4WD-MR) bir mobil robotun belirlenen çalışma koşulları altında güç tüketim modelinin ve performans özelliklerinin analizi yapılmıştır. Clearpath Jackal 4WD mobil robotu test platformu olarak kullanılmıştır. İlk adım olarak, kullanılan mobil robotun tasarımı Solidworks yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İkinci olarak, tasarım daha sonra analiz için simülasyon ve kontrol algoritmaları oluşturmak üzere Matlab Simulink modülüne aktarılmıştır. Mobil robotun kontrol denklemlerinin hesaplanması sürecinde kinematik modeller kullanılmıştır. Robotun hesaplanan tekerlek kinematik modelinden elde edilen çıktı verileri, yani tam olarak tekerlek açısal hızı, önceden tanımlanmış kinematik kontrol denklemleri için girdi görevi görmüştür. Daha sonra robotun güç tüketimini hesaplayan algoritma için gerekli formüller belirlenmiştir. Bu formüller daha sonra Matlab Simulink aracılığıyla blok diyagramlara çevrilmiştir. Mobil robotun güç tüketimi analizini değerlendirmek için dört farklı senaryo belirlenmiştir. Bu senaryolar sabit hızda doğrusal hareketi, ivmeli doğrusal hareketi, ivmeli dönme hareketini ve slalom hareketini içermektedir. Bu senaryolardan elde edilen güç tüketimi verileri titizlikle analiz edilerek kapsamlı değerlendirmeler yapılmıştır. Sonuç olarak, dört tekerlekten tahrikli bir mobil robot için literatürde yer alan mevcut bir güç tüketimi modeli başarıyla uygulanmıştır. Bu uygulama, bu özel güç tüketimi modelinin literatürde belgelenen diğer modellere göre avantajlarını vurgulayarak karşılaştırmalı bir analizi kolaylaştırmıştır. Elektrikli araçların giderek yaygınlaştığı günümüz dünyasında, özellikle küçük boyutlu mobil robotların pil tüketim davranışlarının analiz edilmesi ve tüketim tahminlerinin yapılması açısından bu çalışma, literatürdeki önemli çalışmalardan biri olacaktır.