Özel amaçlı elektrikli bir kara aracının tasarımı ve prototipinin geliştirilmesi

Abstract

Kara Araçları (KA) bir operatör tarafından uzaktan kontrol edilen otonom veya yarı otonom özelliğe sahip ve belirlenen bir amaç için tasarlanmış araçlardır. Bu araçlar içten yanmalı motora sahip şanzımanlı araçlar olduğu gibi elektrik motorlu da olabilmektedir. KA’ların gerek endüstriyel uygulamalarda ve gerekse savunma sanayi uygulamalarında yaygınlaşması sayesinde can kaybı, zaman kaybı ve maddi kayıplar gibi birçok kaybı azalttığı için daha çok talep oluşmaktadır. Bu tür araçlar şimdiye kadar özellikle askeri amaçlı kullanılmıştır. Önümüzdeki yıllarda bu araçlarında sivil hatlarda kullanılacağı öngörülmektedir. Bu yüzden görme engelliler için ulaşım aracı, toprak işleme ve hasat işlemleri için tarım aracı, keşif yapma, yangın söndürme ve sivil birçok kurumlarda KA’lara ihtiyaç olması sebebiyle de geleceğin gözde robotik araçlarından birisi olmaktadır. Bu tez çalışmasında elektrikli bir engelli aracı referans alınarak hem insan kontrollü elektrikli bir araç hem de insansız olarak otonom veya yarı otonom şekilde hareket edebilecek bir aracın tasarımı, analizleri ve prototip üretimi gerçekleştirilmiştir. Aracın geliştirilmesinde parametrik tasarım için bir yazılım geliştirilmiştir. Bu yazılım sayesinde ağırlık merkezini hesaba katarak tırmanma ve devrilme açılarını hesaplama, yönlendirme ve süspansiyon sistemi gibi mekanik özellikler göz önünde bulundurularak en uygun mekanik tasarım belirlenmiştir. Aracın tasarımı yapıldıktan sonra yapısal analizleri gerçekleştirilmiş ve son olarak imalatı yapılarak hayata geçirilmiştir.

Ground Vehicles (GV) are vehicles designed for an intended purpose with an autonomous or semi-autonomous feature controlled remotely by an operator. These vehicles can be electric vehicles as well as gearbox vehicles with an internal combustion engine. Due to the widespread use of GVs both in industrial applications and in defense industry applications, the demand for preference is increasing as it reduces many losses such as loss of life, time loss and material losses. Such tools have been used especially for military purposes until now. It is anticipated that these vehicles will be used on civilian lines in the coming years. Therefore, it is one of the future robotic vehicles because of the transportation means for the disabled people, agriculture tool for tillage and harvesting operations, reconnaissance, fire fighting and the necessity of GV in many civilian institutions. In this study, the design, analysis and production of an electric powered vehicle as well as a vehicle that can move autonomously or semi-autonomously without human hands have been realized with reference to an electric vehicle for disabled. In the development of the vehicle, a software for parametric design was developed. With this software, the most suitable mechanical design has been parametrized by taking account of the mechanical properties such as climbing and centering of the center of gravity and calculation of tilting angles, guidance and suspension system. After the design of the vehicle, the structural analyzes and manufacturing process were carried out.