Darpzen – MEB 2012 Birincisi Sumo Robot

Darpzen-sumo-robot-ringde

Sumo robotlar bilindiği üzere birbirlerini dohyo’ dan atmaya çalışan otonom makinalardır. Darpzen ‘ in ilk üretim fikri 2011 temmuz ayında ortaya çıktı. Fırat Dede‘nin sumo robotlar üzerindeki tecrübe ve her türlü desteğinden yararlanılarak projeye Solidworkste üç boyutlu tasarım yaparak başladım.

Bu robotun diğer robotlardan farkı dünya çapında kabul görmüş iki motor iki tekerlek tasarımının yerine dört motor ve dört tekerlek sistemine sahip olmasıdır. DC motor olarak da kaliteli ve yüksek verimli olan Maxon motor kullandım. Motorların tanesinin 400 gr civarında olduğunu varsayarsak bilinen ebat ve ağırlığa sığdırmak o kadar kolay olmadı.

KATILDIĞI YARIŞMALAR DERECELER
  • 23. ALL JAPAN ROBOT SUMO TOURNAMENT (2011)
  • ODTÜ ROBOT GÜNLERİ 2012
  • MEB 2012 ROBOT YARIŞMASI
  • ISPARTA SDÜ ROBOT YARIŞMASI
  • MEB 2012 ROBOT YARIŞMASI 1.LİK
  • ISPARTA SDÜ ROBOT YARIŞMASI 3.LÜK

Kullanılan Malzemeler:

  • 4 x 90 W 48V RE35 Model MAXON MOTOR
  • M=1 , 16 diş Pinyon dişli
  • M=1 , 42 diş Düz dişli
  • Çap 6mm rulmanlı yatak
  • Poliamid
  • 5 x Mz80 kızılötesi sensör
  • 12 volt 350 Mah lipo pil
  • Çap 20 mm x 5mm neodmiyum mıknatıs
  • 1mm paslanmaz çelik sac
  • 2mm st42 çelik

Dişlilerdeki düşürme oranı 2.5:1 olarak tasarladım. Bilindiği gibi dişli ile hız azaltılırken tork da o derce artırılıyor. Tekerlekler 1000 rpm (dakikada 1000 tur atmakta ) ve tekerlek çaplarımızın 50 mm olduğu düşünülürse robot yaklaşık 2.62 m/s hızla gitmektedir.

Tekerlek konusunda çok fazla tasarım değiştirdim. Sumo robotlarda, kullanılan mıknatıs sayesinde yere tutunmaları artarken olası bir patinaj halinde tekerleklerin aşınması çok daha kolay oluyor. Japonya’da ki robotlarda da fark ettiğim şey çok sert tekerlek kullanıyorlar. Bu yüzden ben de oldukça sert olan poliamid lastik karışımı bir tekerlek tercih ettim.

Şasi kısmını solidworks ‘te tasarladıktan sonra levha halinde teknik resime dönüştürdüm ve 1mm paslanmaz çelik malzemeyi su jeti ile kestirdim.

Motor tutucu blokları ise 2mm normal basit karbonlu çelikten yaptım. Sumo robotlar dışarıdan görünüşte ne kadar büyük ve kaba dursalar da hakikaten hassas işçilik gerektiren robotlar, tekerleklerinizde oluşan küçücük bir eksantrisite veya şaside oluşan ufak bir kayma tekerleklerinizin yere değmemesine, tabanın yere değmesine sebep olabilmekte.

Yaptığım bu ilk sumo robotta fark ettiğim bazı eksiklikler de yok değil; örneğin 1 mm sac parçadaki burkulma ve sehim alma problemleri epeyi zorladı. Mıknatısların da çekim kuvveti ile taban sacı eğilip yere sürtünmekteydi. Onun yerine aliminyum kullanmak daha mantıklı galiba.

Kullandığım mıknatıslara gelince, 9 adet neodmiyum mıknatıs kullandım ve bana göre çekim kuvveti çok yüksekti, ta ki Japon sumo robotlarını görene kadar , Japon robot yapımcıları müsabakalara robotu zeminden çıkarabilmek için levye ile gidiyorlar, Bu halde iken bile yerden 1 metre havalanan robotlar da yok değil.

Eğik düzlem konusuna geldiğimizde, şaside zaten yekpare bir eğik düzlem mevcuttu. Fakat yere tam temas etmediği için 1mm hss çelikten bir eğik düzlem daha koyuyorum. Sumo robotlarda eğik düzlem; tekerlek, güç , sensörler kadar önemli, çünkü robotunuz ne kadar güçlü olursa olsun rakibiniz sizin robotunuzun altına girdiğinde yapabilecek bir şeyiniz kalmıyor. Eğik düzlem’in yerle olan açısı, yere tam temas etmesi, et kalınlığı ve malzemesi çok önemlidir. Yere sıfır olan eğik düzleminiz bir maç sonra eğilip kırılabilir bununda bir anlamı olmaz dolayısıyla sürekli rijit kalması çok önemlidir. Ayrıca kolay çıkarılıp takılması ve yedeklerinin de olması avantaj sağlar. Darpzen’in eğik düzlemi itiraf etmek gerekirse istediğim özellikleri tam sağlamamıştır. Yerle olan açısı 15 derece ve malzeme olarak HSS olarak bilinen yüksek hız çeliği kullandım. Tasarımda da fark ettiğiniz üzere yanlarda da eğik düzlem mevcut olası yan saldırılara karşı fakat ağırlık sorunumdan dolayı robotumun bu özelliğini kullanamıyorum.

Japonya ve Odtü robot yarışmalarında neden istediğim başarıyı elde edemedim açıklayayım:

      1. Ağırlık sorunum nedeniyle 48 v olan motorlara 36 v verebilicek pillere sahiptim 1 pil daha eklemem gerekiyordu.
      2. Ağırlık sorunu nedeniyle sadece 3 tane MZ80 sensör kullanabiliyordum. Ne kadar güçlü bir robot olsa da rakip benden önce atağa geçiyor.
      3. Şasinin ince çelik olması sebebiyle istediğim rijitliği sağlayamadım.
      4. Tekerleklerimin sürtünmesi o kadar iyi değildi.

Bu başarısızlıklardan sonra bazı riskleri göze almak gerekliydi ve öyle yaptım. Öncelikle işe ağırlık azaltarak başladım. Flex ile öncelikle şaside gereksiz gördüğüm şeyleri traşladım. 100 gr civarında bir boşluk oluştu. Robotun bu ameliyattan sonraki fotoğrafları da aşağıda sağda ve solda yer alıyor. Fakat pili bağlayıp robotu çalıştırdığımda, internetten aldığımız ve özelliklerinde 36 voltda problemsiz kullanabileceğimiz yazan motor sürücülerimiz (POLOLU 36V20CS Motor Sürücüler) yandı.

Büyük bir hayal kırıklığından sonra pes etmedik ve “Kendi robotunu kendin yap “ kitabı yazarı SERKAN AYYILDIZ’ın devresini kullandık. Bu devrede de 4. lipoyu da bağlayıp 50V güç verebildik. Ve gerçekten de hiçbir sorunla karşılaşmadık hatta en ufak bir ısınma bile olmadı. Bu sebeple Serkan AYYILDIZ‘ a da emeklerinden dolayı çok teşekkür ediyoruz. Ve sonunda robotu tam verimle çalıştırmayı başardık. (Kullandığımız devreler montajlı ve test edilmiş olarak eylül ayında Robotus.net‘te de yer alacak)

Robotu montajdan sonra tartıya koyduğumuzda 20 gr’lık bir boşluğumuz olduğunu gördük ve çarpraz açıları kontrol etmek için 2 sensör daha ekledik. Ve sonuç, o kadar çabanın sonucunda MEB ROBOT YARIŞMASI 1.lik ve SDÜ ROBOT YARIŞMASI 3.lük elde ettik. Bu kadar emek verdikten sonra karşılığını alması hakikaten paha biçilemez. Robot hala daha eksik bana kalırsa, en azından Japonya 2012 için hazır değil. Son olarak yazımı okuduğunuz için sizlere de teşekkür ederim. Ayrıca desteğini de esirgemeyen İTÜ ROBOTİK KULÜBÜ başkanı FIRAT DEDE‘ye tekrar teşekkür ediyorum.

Yarışmalardan birkaç video:

[leadplayer_vid id=”501526D874900″]

 

[leadplayer_vid id=”50982833236BD”]

 

[leadplayer_vid id=”509828F1BA781″]

0 Yorum

Kimliğiniz ile giriş yapın

veya    

Ayrıntılarınızı unuttunuz mu?

Create Account