13.Uluslararası MEB Robot Yarışması Endüstriyel Robotik Kol Kategoriside Triyo ile yarıştım.

Tasarım;

2018 yılında Sivas’ta 12’ncisi düzenlenen Uluslararası MEB Robot Yarışması’nın yine endüstriyel robotik kol kategorisinde “Trio” adlı robotumuzla yarışmıştık. Bu yarışmada edindiğimiz tecrübelerimiz sayesinde kendimizi geliştirerek bu sene daha başarılı bir robot ortaya koymaya çalıştık. Robotumuzu tasarlarken en büyük amacımız hareket olanağını mümkün olduğu kadar geniş tutmaktı. Bu sebeple, bu seneki robotumuzu da “Scara” (Selective Compliance Articulated Robot Arm) tipi robotik kol olarak tasarlamaya karar verdik. Ayrıca geçen seneki robotumuz 4 eksenli (gripper hariç) iken bu seneki robotumuzu 5 eksenli (gripper hariç) olarak tasarladık. Böylelikle yeni robotumuzun hareket olanağını daha da arttırmış olduk.

Bizce geçen seneki robotumuzun birkaç tasarım hatası vardı. Ancak en büyük eksikliği z ekseninin yavaş oluşuydu. Geçen sene yaşadığımız bu sorunu bu sene de yaşamamak için yeni robotumuzu çok daha hafif üreterek daha yüksek devirli motor kullanımına olanak sağladık. Bu sayede z eksenimiz oldukça hızlandı.

Yarışma kurallarına yeni eklenen cisim tutulduğunda led vb. bir gösterge yardımıyla bildirme gerekliliği nedeniyle gripper’ımıza değişik bir sistem kurduk. Gripper’ın çenesinin arkasına bir switch yerleştirdik. Özelllikle topu tutarken sırf switch’e basmak için gripper’ın özel bir bölgesine topu denk getirmekle uğraşmamak için gripper’ın bir çenesine çok ince bir sac yerleştirdik. Bu sayede cisimleri gripper’ın her ne tarafından tutarsak tutalım switch’e basılmasını ve ledin yanmasını sağlamış olduk.

Çizimlerimizi üç boyutlu bir bilgisayar destekli tasarım yazılımı olan SolidWorks’de yaptık. Montajımızı da yine aynı programda gerçekleştirerek parçaların birbirleriyle uyum içinde çalışıp çalışmadıklarını üretim aşamasına geçmeden gözlemlemiş olduk. Tasarımla ilgili görseller aşağıda verilmiştir.

Üretim;

Üretim esnasında en büyük hedefimiz mümkün olduğunca çok parçayı kendimiz üretmek oldu. Gerçekten de, dışarıdan almak mecburiyetinde olduğumuz parçalar dışında (rulman, vidalı mil, motorlar vb.) tüm parçaları kendimiz tasarladık ve okulumuzdaki CNC, Freze, Torna tezgahlarında daha önceden katıldığımız ve sertifika aldığımız iş güvenliği eğitiminde öğrendiklerimize uygun olarak işledik. Kullandığımız milleri hurdalıkta bulduğumuz eski ve artık kullanılmayacak bir yazıcıdan sökerek geri dönüştürdük. Aşağıda kendimiz ürettiğimiz parçaların üretim aşamaları mevcuttur

Montaj;

Üretimimiz tamamlandıktan sonra zaman kaybetmeden montaja başladık. Her zaman olduğu gibi montaj aşamasında birçok aksaklıkla karşılaştık. Vidalı milin harekete yataklık yapan millere göre uzun kalması üzerine tornada milin boyunu kısaltma kararı aldık. Robotun aşağısında bulunan ve kendi etrafında 360o dönmesini sağlayan motorun hareketini altındaki plakanın kapalı olmasından dolayı gözlemleyemediğimizi fark ettik ve bu plakaya bir slot açtık. Robotun kol kısmını öncelikle 3mm’lik 1050 serisi alüminyum sac olarak yaptık. Ancak esnediğini görünce bu kolu 4mm’lik 7075 serisi alüminyum kol olarak değiştirdik. Montaj aşamaları ile ilgili görseller aşağıdadır.

Elektronik;

Daha önce eğitimini aldığımız Arduino programlama platformunda kodlarımızı yazdık. Arduino UNO kartımız ile elektronik devreyi kurduk ve yazdığımız kodu denedik. Bu denemeler sırasında motorların hangi hızda çalışmasının en uygun olacağını belirledik ve kod üzerinde gerekli değiştirmeleri yaptık. Ayrıca gripper’da kullandığımız servo motorların açı hesaplarını yaptık. Okulda kullandığımız tezgahların acil durumlarda hemen kapatılabilmesi için kullandığımız acil butonlar gibi biz de robotumuza bir acil butonu koyduk. Bu butonu aynı zamanda açma ve kapama işlemleri için de kullanabiliyoruz. Elektronik devreyi robot üzerine robotun 360o kendi etrafında yaptığı hareketini engellemeyecek bir şekilde yerleştirdik. Motorlar ve kart arasındaki kabloları kablo yolları içerisine yerleştirerek daha güzel görünmesini ve düzenli bir şekilde durmasını sağladık.

Denemeler;

Oyun sahasının bir kopyasını hazırladık. Oyunda platforma yerleştirmemiz istenen objeleri 3D yazıcımız ile bastık. Oyunu oynamaya başladık ve bu sayede yarışma esnasında karşılaşabileceğimiz aksilikleri önceden tespit etmiş olduk. Bu aksilikleri yarışma esnasında yaşamamak için gerekli düzenlemeleri yaptık. Z ekseni için kullandığımız motorun fazla akım çekmesi üzerine motor sürücümüz yandı. Motor sürücü kartımızın yandığı fark ettiğimizde acil butonumuz yardımı ile robotu hemen kapattık. Daha sonra daha az akım çeken bir motor kullanmaya karar verdik. Başka bir aksilik ise robotun devrilmesiydi. Bunun için de robotun alt tablası için CNC’den ayaklar tasarladık ve monte ettik. Yine denemeler esnasında Wi-Fi haberleşme modülümüz bozuldu. Yedeğimiz olduğu için hemen değiştirdik. Değiştirdiğimiz bu modülün de bozulması ihtimaline karşı yedek bir de kablolu PS2 kolu aldık. Bir keresinde yine oyunu oynarken Li-Po pilimiz şarj olmamaya başladı. Bu nedenle robotumuzu prize takarak kullanabileceğimiz yedek sistemimizi kullanmaya karar verdik. Gerekli yarışma stratejilerimizi oluşturduk, afişimizi hazırladık ve robotu güvenli bir şekilde paketleyerek Samsun’a doğru yola koyulduk.