Dergiler / Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2020 / Cilt: 24 - Sayı: 1

Robotik Uygulamalar İçin Titreşime Dayalı Hareket Eden Amfibik İlerleme Mekanizması

Vibration Based Amphibious Locomotion Mechanism for Robotic Applications

Sayfa
72–79
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Buna ek olarak ön modelin yer değiştirme maliyeti (CoT) literatürdeki bazı robotlar ve canlılar ile karşılaştırılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışma, robotik uygulamaları için, titreşime dayalı olarak hem karada hem de su üzerinde hareket edebilen, yenilikçi bir ilerleme mekanizmasını tanıtmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Su içerisinde dikey konumlandırılmış ayaklar salınım yaptıkça ön ve arka yüzeyler arasında oluşan basınç farkı ile robot ileri yönde hareket etmektedir.
💡
Sonuç & Katkı:Buna ek olarak ön modelin yer değiştirme maliyeti (CoT) literatürdeki bazı robotlar ve canlılar ile karşılaştırılmıştır.
🔬Tür:Laboratuvar & Saha Deneyi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Amfibik robot · Titreşim · İlerleme

Özet

Bu çalışma, robotik uygulamaları için, titreşime dayalı olarak hem karada hem de su üzerinde hareket edebilen, yenilikçi bir ilerleme mekanizmasını tanıtmaktadır. İlerleme mekanizması, su üzerinde batmadan durmasını sağlayan düşük yoğunluklu dikey kanat profiline sahip iki ayaktan ve U şeklinde yay çeliğinden üretilmiş elastik bir çubuktan oluşmaktadır. U şekilli çubuğun ortasına yerleştirilen basit bir sarkaç vasıtası ile sistem titreşime zorlanarak ilerleme gerçekleştirilmektedir. Su içerisinde dikey konumlandırılmış ayaklar salınım yaptıkça ön ve arka yüzeyler arasında oluşan basınç farkı ile robot ileri yönde hareket etmektedir. Karadaki hareketi ise elastik kirişin doğal titreşim modlarına bağlı olarak gerçekleşmektedir. Çalışmada farklı titreşim frekanslarının ilerleme hızına ve yer değiştirme maliyetine etkisi deneyler ile incelenmiş ve sonuçlar yorumlanmıştır. Buna ek olarak ön modelin yer değiştirme maliyeti (CoT) literatürdeki bazı robotlar ve canlılar ile karşılaştırılmıştır.

Abstract

This work presents an innovative locomotion mechanism both on land and water surface based on vibration, for robotic applications. The locomotion mechanism consists of two legs with a low-density vertical wing profile that allows them to stand on water and a U-shaped elastic beam made of spring steel. The locomotion is generated by forcing the system to vibrate by means of a simple pendulum placed in the middle of the U-shaped bar. As the vertically positioned feet in the water oscillate, the robot moves in the forward direction with the pressure difference between the front and rear surfaces. The movement on the land is realized depending on the natural vibration modes of the elastic beam. In this work, the effect of different vibration frequencies on the locomotion velocity and the Cost of Transport (CoT) were investigated experimentally and the results were interpreted and discussed. In addition to these, the Cost of Transport of the preliminary model was compared with that of some robots and creatures in the literature.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

TAPAN, A. B., REİS, M. (2020). Robotik Uygulamalar İçin Titreşime Dayalı Hareket Eden Amfibik İlerleme Mekanizması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 24 - Sayı: 1, 72–79. https://ajindex.com/articles/310674

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (16)

  1. Kar, D.C., Kurien, I.K., Jayarajan, K. 2003. Gaits and energetics in terrestrial legged locomotion. Mechanism and Machine Theory, 38, 355–366
  2. Armour, R., Paskins, K., Bowyer, A., Vincent, J., Megill, W. 2007. Jumping robots: a biomimetic solution to locomotion across rough terrain. Bioinspiration & Biomimetics, 2, 565–582
  3. Zhang, Z., Chen, D., Chen, K., Chen, H. 2016. Analysis and comparison of two jumping leg models for bioinspired locust robot. Journal of Bionic Engineering, 13, 558-571
  4. Hanan, U. B., Weiss, A., Zaitsev, V. 2018. Jumping efficiency of small creatures and its applicability in robotics. Procedia Manufacturing, 21, 243-250
  5. Kelasidi, E., Jesmani, M., Pettersen, K. Y., Gravdahl, J. T. 2018. Locomotion efficiency optimization of biologically inspired snake robots. Applied Science, 8, 1-23
  6. Alexander, R. N. 2006. Principles of animal locomotion. Princeton University Press. Princeton, NJ, 384s [7] Calisti, M., Picardi, G., Laschi, C. 2017. Fundamentals of soft robot locomotion. Journal of Royal Society Interface, 14, 1-16
  7. McGeer, T. 1990. Passive dynamic walking. The International Journal of Robotics Research, 9(2), 62–82
  8. Collins, S., Ruina, A., Tedrake, R., Wisse, M. 2005. Efficient bipedal robots based on passive dynamic walkers. Science, 307, 1082–1085
  9. Owaki, D., Koyama, M., Yamaguchi, S., Kubo, S., Ishiguro, A. 2010. A two-dimensional passive dynamic running biped with knees. IEEE International Conference on Robotics and Automation, Mayıs 3-8, Alaska, 5237–5242
  10. Kühnel, D.T., Helps, T., Rossiter, J. 2016. Kinematic Analysis of VibroBot: A Soft, Hopping Robot with Stiffness and Shape-Changing Abilities. Frontiers in Robotics AI, 3(60), 1-11
  11. Raibert, M.H. 1986. Legged robots. Communications of the ACM, 29, 499–514
  12. Yu, X., Iida F. 2014. Minimalistic models of an energy-efficient vertical-hopping robot. IEEE Transactions and Industrial Electronics, 61(2), 1053-1062
  13. Geyer, H., Blickhan, R., Seyfarth, A. 2005. Spring-mass running: simple approximate solution and application. Journal of Theoretical Biology, 232, 315-328
  14. Reis, M., Iida, F. 2011. Vibration based under-actuated bounding mechanism IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, 892–897
  15. Reis, M., Yu, X., Maheshwari, N., Iida, F. 2013. Morphological computation of multi-gaited robot locomotion based on free vibration. Artificial Life, 19, 97–114
  16. Reis, M., Iida, F. 2014. An energy-e