100

Transkript

100
Uluslararası Katılımlı 17. Makina Teorisi Sempozyumu, ˙İzmir, 14-17 Haziran 2015
Çift Motorlu Bir Lojistik Aracın Tasarımı Ve PLC İle Kontrolü
M. Akdağ*
Dokuz Eylül Üniversitesi
İzmir
Ş. Yavuz†
Dokuz Eylül Üniversitesi
İzmir
M. Hocaoğlu‡
Dokuz Eylül Üniversitesi
İzmir
of the towing vehicle necessary measures were taken in
order to keep the front wheels in contact with the ground
during towing and acceleration. Lower body contains the
drive systems. A control panel was designed to control
the speed and the direction of the vehicle. An algorithm
was developed on PLC to drive the motors according to
the information from the panel. Using vehicle dynamics
equations, in order for the vehicle to be able to do tight
turns, PLC can make the vehicle turn around its own axis
by using the direction data sent from the panel. Also to
prevent the vehicle from skidding, PLC makes controlled
speed adjustments while the vehicle is moving.
Özet—Günümüzde
otomasyonun
öneminin
artmasıyla lojistik alanda otonom araçların kullanımı
yaygınlaşmaktadır. Lojistik araçlar dayanıklı ve kompakt
bir biçimde tasarlanmış olup, endüstride farklı amaçlara
hizmet etmektedirler. Otonom olarak ya da bir operatör
yardımıyla çalışan ve genellikle DC motorlarla tahrik
edilen lojistik araçlar ofis içerisinde, ilaç depolarında ve
sera içerisinde ürün transferini gerçekleştirirler. Bu
çalışmada çift motorlu bir engelli aracının alt gövdesi
endüstriyel alanda kullanabilecek bir çekici araca
dönüştürülmüştür. SolidWorks programında mevcut
engelli aracın alt gövdesi modellenmiş ve çekici olarak
kullanılma amacına uygun bir üst gövde tasarımı
yapılmıştır. Çekici gövde tasarımında ise aracın çekme
yükü altında ön tekerleklerinin yerle temasının
kesilmemesi için gerekli önlemler alınmıştır. Alt gövde
ise tahrik sistemlerini içermektedir. Aracın hızını ve
yönünü kontrol edebilecek bir kumanda panosu yapılmış
olup, bu panodan gelen hız ve yön bilgisine göre
motorlara hareket sağlayacak kontrol PLC üzerinde
geliştirilen bir algoritma ile gerçekleştirilmiştir. Taşıt
dinamiği denklemlerinden yararlanılarak geliştirilen
algoritmada farklı olarak, lojistik aracın dar alanda
dönme kabiliyetini kazandırması açısından, sadece yön
bilgisine ait kumandadan sinyal geldiğinde PLC aracın
kendi ekseninde dönmesini sağlamakta, araç hareket
halinde iken yön bilgisine ait kumandadan gelen bilgiye
göre aracın savrulmayacak şekilde dönmesini sağlamak
için PLC tarafından kontrollü hız ayarı yapılmaktadır.
Keywords: alghoritmic programming, logistic vehicles, PLC
I Giriş
Günümüzde otomasyonun öneminin artmasıyla
lojistik
alanda
otonom
araçların
kullanımı
yaygınlaşmaktadır[1]. Endüstride farklı alanlarda
kullanılan lojistik araçların tasarımı kullanım amaçlarına
göre farklılıklar göstermektedir. İç alanlarda kullanılan
lojistik amaçlı otonom araçlarda egzoz emisyonu
nedeniyle genellikle DC motorlar kullanılmaktadır.
Fabrika içlerinde, depo alanlarında ve otomasyonun hızla
arttığı seralarda kullanımı artan otonom araçların
tasarımı, yapması planlanan iş ve hareket edeceği yola
göre belirlenir.
Bu çalışmada seralarda toplanan ürünlerin depolama
alanına götürülmesi amacı ile çekici olarak kullanılacak
bir aracın tasarımı ve kontrolü ele alınmıştır. Bu nedenle
ilk olarak sera alanlarının 6 Avrupa ülkesindeki standart
ölçüleri literatürde incelenmiştir[2]. Lojistik amaçlı
kullanılan çekiciler her biri 10-20 dönüm kapalı alana
sahip seralardan en az birkaçının bir arada bulunduğu
sera işletmeleri tarafından kullanılmaktadır. Ürünler,
toplandığı seralardan depolama alanına çekicilerin
arkasına eklenen taşıma römorkları ile taşınmaktadır.
Bu seralarda kullanılan ürün taşıma römorklarının sıra
içlerinde de hareket etmeleri istendiği için boyutları
sınırlandırılmıştır. Bu araçların taşıdıkları yük ile
ağırlıkları yaklaşık olarak en fazla 500 kg civarında
olmaktadır.
Sera içinde ve sera ile depolama alanı arasında hareket
etmesi planlanan otonom aracın tasarımında araç
dinamiğinin temel hesaplamaları kullanılmıştır. Bu
hesaplamalar literatürde pek çok araştırmada farklı
kabullerle kullanılmıştır [3,4].
Seralarda kullanılan otonom araçlar arkalarındaki
römorklarla beraber hareket ettikleri için takip etmeleri
Anahtar kelimeler: algoritmik programlama, lojistik araçlar, PLC
Abstract—With the increasing importance of
automation, the usage of autonomous vehicles are also
increasing. Logistic vehicles are durable and designed
compactly to serve various purposes in the industry. They
can work autonomously or with the help of an operator.
Logistic vehicles are generally driven by DC motors to
carry out item transfers in various environments such as
offices, drug stores or greenhouses. In this study lower
body of an existing dual motored disabled vehicle was
transformed into a tow truck that can be used
industrially. The lower body of the existing vehicle was
modeled in SolidWorks and an appropriate upper body
was designed to serve as a towing vehicle. In the design
__________________________
* [email protected][email protected][email protected]
1
Uluslararası Katılımlı 17. Makina Teorisi Sempozyumu, ˙İzmir, 14-17 Haziran 2015
ve taşıma ihtiyaçları göz önünde bulundurularak
belirlenir.
Araç hem römorksuz hem de römorklu olarak
kullanılabilecek şekilde tasarlandığı için araç tek
başınayken kullanıcı bindiği zaman aracın ağırlık
merkezi Şekil 1 de görüldüğü üzere sağa kaymaktadır.
Bu durum aracın devrilmesine yol açar. Bunu engellemek
için aracın dönme merkezinin sağ tarafına ön tekerleklere
simetrik olacak şekilde iki adet avare teker
yerleştirilmiştir. Daha sonra yapılan moment hesabıyla
avare tekerleklere gelecek olan yük 450N olarak bulunur
ve bu yüke uygun avare teker seçimi yapılır.
gereken yolun kontrolünde tüm aracın dinamiğinin ve
viraj davranışının dikkate alınması gerekmektedir.
Literatürde yapılan çalışmalarda römorkun bağlı olduğu
araçlarda
minimum
dönme
yarıçapı
hesapları
bulunmaktadır[5,6]. Aracın hareket kontrolünde,
arkasında römorkun takılı olup olmaması dikkate
alınmalıdır.
II. Tasarım Kriterlerinin Belirlenmesi
Bu çalışmada çift motor tahrikli bir araç sera ortamında
toplanan hasatların depolanma bölümüne taşınması
amacıyla tasarlanmıştır. Çekici olarak görev yapacak olan
bu aracın tasarım ölçütleri, seraların üretim kapasiteleri
Şekil 1. Aracın Kullanıcılı ve Kullanıcısız Ağırlık Merkezleri
İlk tasarım ölçütü aracın ve çektiği römorkların toplam
ağırlığıdır. Şekil 2 de seralarda kullanılan bir römorkun
resmi verilmiştir. Bu çalışmada ele alınan römorkta 5
yatay 3dikey sıra olmak üzere 15 adet kasa
bulunmaktadır. Her kasa yaklaşık olarak 10 kg ürün
içermektedir. Vagonun boş ağırlığı yaklaşık 50kg ve her
yolculukta 2 römork taşıması planlanan araçta
vagonların toplam ağırlığı 400kg olmaktadır. Kendi
ağırlığı ve insan ağırlığı ile birlikte toplam 780kg
değerinde bir toplam kütleye ulaşılır. İkinci tasarım
ölçütü ise; aracın tek şarj ile alabileceği maksimum
yoldur. Kullanıcıların gün içinde akülerin tekrar şarj
edilip zaman kaybı yaşamaması için aracın tek sefer şarj
edilmesi ile bir gün boyunca çalışabilmesi
gerekmektedir. Şekil 2 de gösterilen çekici aracın
tasarımında, çift motorlu bir engelli aracının alt şasesi
kullanılmıştır. Üzerinde kullanıcı bulunmasına imkân
verecek şekilde tasarımı gerçekleştirilen çekici araca ait
özellikler Tablo 1 de verilmiştir.
2
Uluslararası Katılımlı 17. Makina Teorisi Sempozyumu, ˙İzmir, 14-17 Haziran 2015
indirgenmiş kütlesel atalet momenti ve tekerlek dinamik
yarıçapıdır. FB  mx 
Şekil 2. Seralarda Kullanılan Bir Römork Örneği
Ağırlık
300 kg
Uzunluk
1472 mm
Genişlik
750 mm
Yükseklik
1430 mm
Tahrik teker iz genişliği
613 mm
Tahrik tekerleği ile avare tekerlekler arası mesafe
450 mm
TABLO 1. Araca Ait Teknik Bilgiler
Araçta kullanılacak olan motor ve akü seçiminde
dikkat edilecek parametreler; rüzgâr direnci, ivme
direnci, yokuş direnci ve yuvarlanma direncidir [7]. Bu
parametreler Şekil 3 te araç üzerinde gösterilmiştir.
a) Rüzgâr Direnci: Akışkan içerisinde hareket eden
cisimlere hareketlerini engelleyici kuvvetler etki eder.
Havanın akışkan olarak kabul edilmesi durumunda,
durgun hava içerisinde bir v hızıyla hareket halindeki bir
araca hareketin ters yönünde etki eden bu engelleyici
kuvvetler direnç kuvvetidir. Denklem 1 de verilen FL
rüzgar direnci kuvveti, ρ hava yoğunluğu, V araç hızı, A
aracın hareket yönüne dik kesit alanı ve CW hava direnci
katsayısıdır.
1
 LV 2 ACW
2
i
R
rdyn
(2) Araç kalkış ve duruşlarda 0.5 m/s2 ile
ivmelenmektedir. Böylece araç dolu römorklarla iken
ivmelenme direnci 390N, boş römorklarla iken 240N
olarak hesaplanır. Aracın 300m’lik bir yolda ortalama 3
kez duruş kalkış yapacağı tahmini ve geri kalan sürede
2m/s’lik sabit hızla hareket edeceği kabul edilirse araç
toplam 162 sn’lik hareketinin 24 saniyesini ivmeli bir
şekilde kalan 138 saniyelik kısmını ise sabit hızla
gerçekleştirecektir. 24 saniyelik ivmeli hareket süresinin
12 saniyesi artan ivmeli harekettir ve bu da toplam
hareket süresinin %7’sine eşittir. Güç hesabı yapılırken
toplam direnç kuvvetinin %7si, sabit hızla seyir
halindeki toplam direncin %93ü alınır. İvmeli
hareketteki güç ihtiyacı hesabında ortalama hız değeri
1m/s kullanılır.
c)Yokuş Direnci: Aracın eğimli yolda hareketi
esnasında aracın ağırlığının yola paralel bileşenlerinden
kaynaklanan yokuş direnci Denklem 3 te gösterilen
formülle hesaplanır. Burada Fst yokuş direncini, G
aracın ağırlığını ve tanα yokuş eğimini ifade eder. %30
değerindeki yokuş eğimlerine kadar sinα ≈ tanα kabul
edilebilir. Fst  G tan  (3) FL 
  
Seralarda eğimin genellikle %2-%3 değerlerde
olduğu bilinmektedir. Aracın kütlesi 300kg, üzerinde
bulunan kullanıcı 80kg ve çekeceği vagonların ağırlığı
400kg olarak toplam kütlenin 780kg olması durumunda
%2 eğime sahip bir yolda araca etkiyen yokuş direnci
dolu iken 156N boş iken 96N olmaktadır.
(1) Tasarlanan araç sera ortamında maksimum 2 m/s hızla
hareket edeceğinden ve rüzgâr direncine etki eden
parametrelerden biri olan aracın hareket yönüne dik
kesit alanının küçük olacak şekilde tasarlanmasından
dolayı rüzgâr direnci için 0.4N değeri bulunur ve bu
sebeple rüzgâr direncinin araca etkisi ihmal edilir.
b)İvme Direnci: Denklem 2 de gösterilen ivmelenme
 R tekerlek açısal
direncinde x öteleme ivmesi ve 
ivmesidir. Burada m, Σθi, rdyn sırasıyla aracın kütlesi,
tahrik sistemindeki dönen kütlelerin tekerlek eksenine
Şekil 3. Araca Etki Eden Direnç Kuvvetleri
d)Yuvarlanma Direnci: Hareket halindeki bir taşıtın
bütün tekerleklerine yoldan yürümeye karşı koyan bir
direnç gelir. Bunun nedeni yol ve lastiklerde meydana
gelen şekil değiştirmelerdir. Ezilmeden dolayı
tekerlekler sürekli olarak bu tümseği aşmak durumuyla
karşı karşıyadır. Bu direnç tekerleğe gelen ağırlıkla
doğru orantılıdır. Sert zeminlerdeki yuvarlanma
direncinin ana kaynağı yuvarlanma sırasında lastiğin
karkas yapısındaki şekil değiştirmeden dolayı ortaya
3
Uluslararası Katılımlı 17. Makina Teorisi Sempozyumu, ˙İzmir, 14-17 Haziran 2015
Bu güç 702W olmaktadır. Bu bilgiler ışığında araca 2
adet 400W gücünde motor kullanılması uygun
görülmüştür.
Aracın akü seçiminde ise aracın yapacağı tüm
ortalama hareket göz önünde bulundurulmaktadır.
Aracın ivmeli hareketinin toplam hareket süresinin
%7sinde etkidiği göz önüne alınarak hesaplama
yapıldığında; aracın dolu vagonları taşıdığı durumda
harcadığı güç 629.46W, boş vagonları taşıdığı durumda
harcadığı güç ise 387.36W olmaktadır. Buna göre aracın
harcayacağı ortalama güç 508.41W olarak hesaplanır.
Aracın üzerinde iki adet seri bağlı 160Ah-12V’luk
akü bulunmaktadır. Aracın çekeceği ortalama akım
değeri ile güç arasındaki bağıntı Denklem 6 da
verilmiştir.
çıkan histerezislerdir. Denklem 4 te verilen Frr
yuvarlanma direnci kuvveti, Crr yuvarlanma direnci
katsayısı, m tekerlek başına düşen araç kütlesi, g
yerçekimi ivmesidir.
Frr  C rr mg (4) Yuvarlanma direnci katsayısı tekerleğin temas ettiği
yüzeyin kaplama durumuna, hava şartlarına, lastiğin iç
basıncına, lastik malzemesinin esnekliğine ve taşıt
hızına göre değişir. Çeşitli kaplama durumlarına göre
yuvarlanma direnci katsayısı 50km/sa ve daha düşük
araç hızları için Tablo 2 de verilmiştir.
Kaplama Cinsi
Crr Katsayısı
Beton yollar ve ince
dokulu asfalt kaplamalar
Kırma taş ve çakıl
kaplamalar
Parke kaplamalar
0.01-0.02
Kuru ve sıkı toprak yollar
0.03-0.06
Gevşek toprak ve kumlu
yüzeyler
0.015-0.06
P  VI (6)
Burada P güç, V voltaj ve I akım değeridir. 24V akü için
çekilen akım değeri 21.18 A olarak hesaplanır. Toplam
160Ah akım sağlayan aküler için 160/21.18=7.55 saatlik
çalışma süresi elde edilir. Fakat akülerin ömrünün daha
uzun olması açısından akülerin maksimum %80 deşarj
olmasına izin verildiğinden 6.04 saatlik bir çalışma
süresi elde edilir. Aracın 2 m/s sabit hıza sahip olduğu
baz alınarak 6.04 saatlik bir çalışma 43512m yol kat
edebilme imkanı sağlar.
0.03-0.04
0.04-0.05
TABLO 2. Çeşitli Kaplama Durumlarında Crr Katsayısı
Sera ortamında genellikle aracın gideceği yol beton
olduğundan ve araç hızı 2m/s olduğundan dolayı Crr
yaklaşık 0.02 alınabilir. Bu durumda yuvarlanma direnci
kuvveti 300kg araç ve ortalama 80kg ağırlığındaki bir
kullanıcı için 76N olmaktadır. 200kg ağırlığındaki her
bir dolu vagon için yuvarlanma direnci 40N olup, iki
vagon için bu kuvvet 80N olarak hesaplanır. Araç
ürünleri depoya taşırken vagonlar dolu, tekrar ürünleri
taşımak için gittiği istasyona kadar vagonlar boş
durumda yol alacakları için boş durumdaki yuvarlanma
dirençlerinin de hesaba katılması gerekir. Bu durumda
boş vagonlar için toplam yuvarlanma direnci kuvveti
20N olur.
Aracın harcayacağı gücün hesabı Denklem 5 te
verilmiştir.
P  FV  ( FB  Fst Frr1  Frr 2 )V (5) 
III. Aracın PLC ile Kontrolü
Tasarımı yapılan aracın kullanımı kolay olması
amaçlanarak bir kumanda panosu üretilmiş ve mevcut
olan alt gövdeye yerleştirilen kontrol panosu ile aracın
hareket kontrolü gerçekleştirilmiştir. DC motorlar için
genellikle elektrikli mobiletlerde kullanılan S-DRIVE
DC motor sürücüsü kullanılmıştır. 0-4.5V analog sinyal
ile hız kontrolüne imkân sağlayan motor sürücüsünde 02.2V arası 0V’a yaklaştıkça motorun bir yöne doğru hızı
artmakta, 2.5V-4.5V arası ise 4.5V’a yaklaştıkça ters
yönde hızı artmaktadır. Sürücüye 2.2V-2.5V arası
gerilim uygulandığında sürücü motoru tanımlanan
yavaşlama ivmesiyle durdurup frene almaktadır.
Sürücüde 14 adet sinyali girişi vardır. Sinyal girişleri ile
ilgili bilgi Tablo 3 de verilmiştir. Sürücünün aktif
olabilmesi için yaklaşık 2.3V gerilim sinyali 2 numaralı
sinyal girişine uygulandıktan sonra 5 ve 7 numaralı
sinyal girişlerini bir anahtar üzerinden atlatmak gerekir.
Böylece sürücü motoru sürmek için hazır hale gelir.

Burada P aracın harcayacağı toplam gücü, Fst yokuş
direnci, Frr1 aracın dolu vagonları taşıdığı durumda araç
ve vagonlara gelen toplam yokuş direncini, Frr2 aracın
boş vagonları taşıdığı durumda araç ve vagonlara gelen
toplam yokuş direncini, FB ivmelenme direncini ve V
aracın hızını ifade eder.
Aracın motor seçimi için aracın maksimum güç
ihtiyacının göz önünde bulundurulması gerekir. Bu
yüzden ivme direnci, yokuş direnci, yuvarlanma
direncini aynı anda yenmesi için gerekli güç hesaplanır.
Pin
4
Özellik
Pin
Özellik
1
Analog Giriş
8 Analog Toprak
2
5V Çıkış
9 3
İkaz Çıkışı
10 Hız Sınırlama
Ayarı
Durum
Göstergesi
Uluslararası Katılımlı 17. Makina Teorisi Sempozyumu, ˙İzmir, 14-17 Haziran 2015
4
Hızlı/Yavaş Ayarı
11 Aux Çıkışı
5
Sürücü Aktif
12 Geri Butonu
6
Kısıtlama 1
13 Dijital Toprak
7
+24V
14 Kısıtlama 2
TABLO 3. Motor Sürücüsüne Ait Sinyal Girişleri
Tasarımı yapılan lojistik araçta iki adet motor
bulunduğundan dolayı iki motor sürücüsü kullanılmıştır
ve her sürücü bir motoru kontrol etmektedir. Her
motorun hızlarını kontrol etmek için iki adet
potansiyometreye ihtiyaç vardır ancak, kullanıcı için iki
potansiyometre ile aracı kontrol etmek oldukça zordur.
Bu yüzden araçta kolay bir şekilde hızın ve yönün
kontrol edilebilmesi için bir kontrolcüye ihtiyaç vardır.
Kontrolcü olarak Delta SS2 serisi PLC ve sürücülere
analog sinyali göndermek için DTC1000L modülü
kullanılmıştır. Kullanılan motor sürücüleri ve kontrol
ünitesi Şekil 4 de gösterilmiştir.
Şekil 6. Aracın Tekerleklerinin ve Dönme Merkezinin Şematik
Gösterimi
Burada V aracın dönme merkezinin hızını, V1 sol
tekerleğin hızını, V2 sağ tekerleğin hızını, θ dönme
açısını ve R tekerlekler arası mesafeyi ifade eder.
Kumanda
panosunda
bulunan
hız
ve
yön
potansiyometrelerinden gelen bilgiye göre iki tekerleğe
ait motorlara hareketi sağlaması için sürücülere
gönderilmesi gereken kontrol sinyallerini belirleyen bir
algoritma PLC programında geliştirilmiştir. Buna göre
PLC,
analog
girişine
hız
bilgisini
içeren
potansiyometreden gönderilen gerilim değerine göre
sürücülere eşit gerilim değeri göndererek aracın ileri ya
da geri istikamette doğrusal bir yörüngede hareketini
sağlar. Yön bilgisini içeren potansiyometreden
gönderilen gerilim değerine göre de aracın sağa ve sola
dönmesi için gerekli olan kontrol sinyallerini sürücüye
gönderir. PLC programında geliştirilen algoritmada
Denklem 7 de verilen formüllerden yararlanılmıştır.
Şekil 4. DC Motor Sürücüleri ve Kontrol Ünitesi
Kumanda panosunda acil durumda aracı durdurmak
için acil durum butonu, sürücüyü aktif hale getirmek
için açma kapama butonu, aracın hızını ve yönünü
kontrol etmek için iki adet potansiyometre bulunur.
Kumanda panosundan gelen hız ve yön bilgisine göre
motorlara hareket sağlayacak kontrol PLC üzerinde
geliştirilen bir algoritma ile gerçekleştirilmiştir.
V
V1  V2
2

V1  V2
R
V1 
2V  R
2
V2 
2V  R
2
(7)
Yukarıda verilen formüllere göre kumanda
panosundan hız bilgisi aracın hareket etmediğini
gösterip, yön bilgisi sağa dönmesi için bilgiyi
gönderiyorsa PLC sürücülerin 2 numaralı sinyal
girişlerine motorları eşit miktarda ancak ters yönde
döndürmesi için gerekli olan kontrol sinyalini gönderir.
Böylece araç kendi ekseni etrafında dönmeye başlar.
Laboratuvar ortamında yapılan testlerde araç belli bir
hızda ilerlerken yön bilgisini içeren potansiyometreden
gelen voltaj değerine göre aracın dar alanlarda
dönmesinin zorlaştığını, dönüş açısının aracı daha geniş
bir açıda döndürdüğünü göstermiştir. Buna göre aracın
hız değerine göre yön bilgisinden gelen voltaj değerine
göre PLC tarafından aracın savrulmayacak şekilde
dönmesi için kontrollü hız bilgisi sürücülere
gönderilmektedir. Bu sayede araç hızlı bir şekilde
gidiyor olsa bile ani bir manevra yapılacağı zaman PLC
otomatik olarak hızı düşürerek konforlu bir dönüş
Şekil 5. Araç Kontrolü Blok Diyagramı
Şekil 6 da şematik olarak gösterilen aracın hız ve
yön kontrolü için taşıt dinamiği denklemlerinden
yararlanılmıştır.
5
Uluslararası Katılımlı 17. Makina Teorisi Sempozyumu, ˙İzmir, 14-17 Haziran 2015
yapılmasını sağlamaktadır. Araca römork bağlandığı
zaman aracın kendi ekseni etrafında dönüşü mümkün
olmadığı için aracın dönüş açısının belirlenmesi gerekir.
Kullanıcı ekran üzerinde araca römork bağlandığı
bilgisini girdiyse eğer, PLC aracın dönmesi için
belirlenen dönüş açısını kullanarak dönme yarıçapını
hesaplar. Aracın arkasında römork olduğunda dönüş
açısı ve dönme yarıçapı şematik olarak Şekil 7 de
gösterilmiştir. Burada R, dönme yarıçapını, L, römorkun
dönme merkezi ile araca bağlandığı nokta arasındaki
mesafeyi, D, aracın dönme merkezi ile römorka
bağlandığı nokta arasındaki mesafeyi ve α ise, araç ile
römork arasında dönüş esnasında meydana gelen açıyı
ifade eder. Bu α açısı fiziksel koşullardan dolayı 37o ile
sınırlandırılmıştır. L=1000 mm alındığında ve L=D
durumunda Şekil 7 de gösterilen geometriden,
geometrik bağıntılar yardımıyla maksimum dönme
yarıçapı 1494 mm olarak bulunur.
Kaynakça
[1] Robotic Agriculture –The Future Of Agricultural Mechanisation?,
5th European Conference on Precision Agriculture Uppsala 9-12th,
Simon Blackmore, Bill Stout, Maohua Wang, Boris Runov , Sweden,
June 2005
[2] Review of Structural and Functional Characteristics of
Greenhouses in European Union Countries, Part II: Typical Designs, J.
agric. Engng Res. (2000) 75, 111}126
[3] Validation of vehicle dynamics simulation models – a
review,Vehicle System Dynamics: International Journal of Vehicle
Mechanics and Mobility ,Volume 52, Issue 2, 2014
[4] An overview on vehicle Dynamics, Shaopu Yang, Yongjie Lu,
Shaohua Li International Journal of Dynamics and Control December
2013, Volume 1, Issue 4, pp 385-395, Date: 29 Oct 2013
[5] Autonomous Vehicle-Following Systems :A Virtual Trailer Link
Model,Intelligent
Robots
And
Systems,
DOI:10.1109/IROS.2005.1545427, Teck Chew Ng, Javier Ibanez
Guzman, Martin D. Adams,2005
[6] Parking Maneuvers of Industrial-Like Electrical Vehicles With and
Without Trailer, Federico Cuesta, Fernando Gómez-Bravo, Anibal
Ollero, IEEE Transactions On Industrial Electronics, Vol. 51, No. 2,
April 2004
[7] N. Sefa Kuralay, Araca Tesir Eden Kuvvetler ve Hareket Sınırları,
Eğitim Materyali, Dokuz Eylül Üniversitesi
Şekil 7. Römorkun Dönüş Açısının Gösterimi
IV. Sonuçlar
Bu çalışmada çift motorlu bir engelli aracının alt
şasesi endüstriyel alanda kullanabilecek bir çekici araca
dönüştürülmesi amaçlanarak SolidWorks programında
modellenmiştir. Modellenen lojistik aracın sera
ortamında bir gün içerisinde tekrar şarj etme gereği
duyulmadan ürünleri seralardan depoya taşıması için
gerekli olan güç ihtiyacı ve buna bağlı olarak akü
seçiminin yapılabilmesi için tasarım ölçütleri
belirlenmiştir. Aracın akü seçiminde göz önünde
bulundurulması gereken parametrelere göre aracın bir
turda harcadığı güç hesaplanarak, kullanılacak akünün
aracın tasarım ölçütlerine uygun olduğu gösterilmiştir.
Aracın hareketinin her kullanıcı tarafından kolaylıkla
sağlanabilmesi için basit bir kumanda panosu yapılmış
ve araca hız ve yön bilgisini göndermesi için PLC de bir
algoritma geliştirilmiştir. Geliştirilen algoritmada taşıt
dinamiği denklemlerinden yararlanılmış, laboratuar
ortamında yapılan deneylerle sera ortamına adapte
edilmesi için PLC üzerinde kontrollü hız ayarının
yapılması
gerçekleştirilmiştir.
Bundan
sonraki
çalışmalarda, araca lidar entegre edilerek aracın sera
içerisinde
insansız
hareketini
sağlaması
hedeflenmektedir.
6

Benzer belgeler