Değişen elektronik aksam nedeniyle ön tasarım sürecinde kullanılan bir NANO karttan dokuz NANO kart ve bir Raspberry Pi kartına geçiş yapıldı. Bu sebeple birden fazla program algoritması oluşturuldu. Şekil 1.6.3 ve şekil 1.6.4’ de görülen program algoritması kaldırılıp, yerine şekil 1.6.5, 1.6.6, 1.6.7’ deki nihai algoritma tasarımları oluşturuldu.
28
Şekil 1.6.3 Algoritma Ön Tasarımı(1)
29
Şekil 1.6.4 Algoritma Ön Tasarımı(2)
30
Şekil 1.6.5 Algoritma Nihai Tasarımı(1)
31
Şekil 1.6.6 Algoritma Nihai Tasarımı(2)
32
Şekil 1.6.7 Algoritma Nihai Tasarımı(3) 4.3.3. Yazılım Tasarım Süreci
Arduino derleyicisi (Arduino IDE) ile Arduino NANOların programlaması yapılmıştır. Araçta Raspberry Pi kartı kullanılmaktadır, Raspberry Pi kartı Python ve C#
yazılım dili ile programlanabilir.
Python yazılım dili kullanılmasının ana sebebi dış arayüzde PyQt5 kütüphanesi kullanılmaktadır. Python yazılım dili; basit ve güçlü bir görüntü işleme yazılım dilidir, birçok işletim sisteminde kolayca çalışabilmektedir, profesyonel ve geniş bir kütüphanesi bulunmaktadır. Bu sebeple Raspberry Pi kartında Python dili kullanılmıştır.
33 4.4. Dış Arayüz
Aracın kullanılan dış arayüzü olan Qt Kütüphanesi çapraz platform desteği olan geliştirme araç takımıdır. PyQt; çerçevesinde Python sürüm 2 ve sürüm 3 için üretilen bir arayüz olup Windows, OS X, Linux, iOS ve Android platformları üzerinde çalışabilmektedir, Python modülü olarak uygulanır ve 1000'den fazla sınıf içerir.
PyQt; Qt, C ++ yazılım dilleri tarafından yorumlanan Python dilini bir araya getirebilmektedir, zengin bir arayüz araç donanımına sahiptir.
5.GÜVENLİK
Robot kapalı devre olduğundan, ekstra bir korumaya ihtiyaç duymayacaktır. Fakat olası kazaları önlemek adına devreye aşırı akım ve kaçak akım röleleri dâhil edilecektir. Acil stop butonu sayesinde devrenin enerjisi gerilim düzenleyiciden tamamen kesilebilecektir. Kablolar makaron ve sızdırmazlık ekipmanları ile yalıtılacak olup olası kaçakların önüne geçilmiş olunacaktır. Uygun mesafede kablo kullanılarak hem koruma hem de hareket kolaylığı sağlanacaktır. Mekanik hareket esnasında
pervaneler suyolu ile muhafaza edileceğinden bu bölgedeki kazalar da önlenmiş olacaktır. Araç özel tasarımı sayesinde yuvarlatılmış kenarlara sahiptir. Araçta hidrolik sistem kullanılmamaktadır.İnsan gücüne gereksinim olmadığından insan sağlığı için tehlike oluşturacak ortamlardan kaçınılmıştır.
Motorlar çalışması esnasında su içerisinde herhangi bir gürültü veya atık madde çevreye verilmemiştir.
6. ZAMAN, BÜTÇE VE RİSK PLANLAMASI 6.1. ZAMAN PLANLAMASI
Yapılan Çalışmalar Şubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Malzeme Tedariğinin Dekanlıktan Talebi
Sensör Devreleri Kurulumu ve Simülasyon Çalışmasının Yapılması Aracın Mekanik Donanımı İçin Çizimlerin Yapılması
Sızdırmazlık testinin Yapılması Temin edilen parcaların Montajı
Sinyal Üreterek Motorun Çalıştırılması ve Verilerin Elde Edilmesi Aracın Donanımın Tamamlanması
Algoritmanın Tasarlanması Yazılımların Tasarlanması
Aracın Sualtında Çalıştırılması ve Test edilmesi
34 6.2. RİSK PLANLAMASI
RİSK ÇÖZÜM
Motorun Arızalanması 1) Yedek motor kullanılacaktır.
2) Yedek motorların kullanılamaz hale gelmesi durumunda Fakültemizden ve sponsorlarımızdan destek alınması planlanmaktadır.
Raspberry Pi Kartının ve Arduino NANO Kartlarının Çalışmaz hale gelmesi durumu
1) Sualtı arasının içerisinde işlemcinin devre dışı kalması durumu gerçekleşebilir diye REDOUNDED yapı
oluşturulmuştur.
2) Yedek Raspberry Pi kartı bulunmaktadır.
3) Yedek Arduino Nano kartlarımız bulunmaktadır.
ESClerin yanması 1) Yedek ESC kullanılacaktır.
2) Yedek ESClerin kullanılamaz hale gelmesi durumunda Fakültemizden ve sponsorlarımızdan destek alınması planlanmaktadır.
Gripper Kolun Kırılması durumu 1) Yedek kol bulundurulacaktır
Su Sızdırılması Durumu 1) Devre kartları ve bağlantılar kapalı bir kutu içerisinde tutulacaktır
2) Elektrik devrenin bağlantı noktalarına yalıtım uygulanacaktır
35 6.3. BÜTÇE PLANLAMASI
Ürün Adet/ Birim Fiyat(TL)
1 Raspberry Pi A+ 1 Adet 200
2 Arduino Nano (Klon) 9 Adet 162
3 JSN-SR04T Ultrasonik Sensör 3 Adet 180
4 Kamera Modülü 1 Adet 217
5 MMS5803-01BA MS5803 Derinlik Sensörü 1 Adet 95
6 HMC5883L Pusula Sensörü 1 Adet 27
7 MPU6050 6 Eksen İvme ve Gyro Sensörü 1 Adet 10
8 12V IP68 LED 1 Adet 43
9 E-Bike Direnç-Voltaj Düşürücü [72V-48V Uyumlu] 1 Adet 35 10 2.5-7.5V Düşürücü Ayarlanabilir Voltaj Regülatörü 2 Adet 51 11 Emax MT3110 700KV Fırçasız Motor 2 Adet 468 12 Emax XA2212 980KV Multirotor Frçasız Motor 2 Adet 196
13 51010210 BRUSHLESS OUTER MOTOR 2 Adet 904
14 İnfüzyon Konnektörü 7 Adet 210
15 İnfüzyon Hortum Vanası 5 Adet 80
16 Sızdırmazlık Macunu 15m 1 Adet 30
17 İnfüzyon Yapıştırıcı Spreyi 500 mL 1 Adet 90
18 PVA Kalıp Ayırıcı Sıvı 1 Adet 20
19 Epoksi 3 Kg 256
20 Plain Örgülü Karbonfiber Kumaş 5 m² 800
21 Peelply 3 m² 100
22 İnfüzyon Filesi 3 m² 100
23 Vakum Naylonu 3 m² 100
24 İnfüzyon Kanalı 43mm 3 m 100
25 İnfüzyon Spirali 5 m 25
26 Skywalker 30A ESC 4 Adet 348
27 Skywalker 20A ESC 2 Adet 135
28 Vakum Hortumu 2 m 25
Toplam 5007
36 7.TECRÜBE
Daha önce yapılmış olan insansız sualtı araçlarını araştırarak bu kategori hakkında bilgi edinilmiştir. Yaptığımız araştırmalarda insansız sualtı araçlarının eksikleri listelenerek araç tasarımına eklenmiştir. Aracın tasarımı daha önceden yapılmış olan araçlara göre farklı, gelişmiş, güçlü, estetik, ergonomik olacak şekilde oluşturulmuştur. Kalıplar CNC tezgâhında çıkartılacağı için oluşturulurken kısım-kısım tasarlanmıştır.
Ön tasarım raporunda sunulan araç tasarımında, aracın dengesinin ve manevra kabiliyetinin yetersiz olduğu görülüp kanatlara birer adet yüzdürücü motor
konulmuştur. Bu durum aracın dengeli olmasını ve daha rahat manevra hareketi yapabilmesini sağlamıştır.
Prototip oluşturulurken elyaf üstüne sürülen reçineyi sertleşme süresi dikkate alınmadan, kullanılması gereken miktardan fazla reçine yapılarak hata yapılmıştır. Bu olayın sonucunda elimizdeki sıvı poliester yetersiz miktara düşmüş ve yenisi alınmıştır.
Yapılan bu hata vakum infüzyon yönteminde göz önünde bulundurulacaktır.
Bir adet Arduino Nano anakartı yetersiz bulunmuş olup, önce iki adet kadar yükseltilmiştir. Bu sayı da yetersiz bulunup dokuz adet Arduino Nano ve bir adet Raspberry Pi A+ kartı eklenmiştir.
8.ÖZGÜNLÜK
Su altı aracımız birçok su altı canlısının fiziksel özelliklerinden ilham alarak tasarlanmıştır. Aracın gövdesi ve kanatlarında bulunan eğimler ile aracın hidrodinamik yapısı maksimum seviyeye yükseltilmeye çalışılmıştır. Yüksek hızla hareket eden sualtı canlılarında belirlediğimiz ortak özellikler olan yüzgeçler örnek alınarak tasarlanan kanatların iki yönlü hareketi (aşağı-yukarı) sayesinde, aracın durma hareketi yapmadan manevra yapması planlanmıştır.
Olabildiğince düşük bütçeli ve yüksek performanslı bir araç tasarlanmaya çalışılmıştır. Yaygın olarak tercih edilen açık gövde tasarımı yerine araç kapalı bir gövde ve kanatlardan oluşan bir düzende tasarlanmıştır. Ayrıca aracın gövdesi ve kanatları kompozit malzeme (karbonfiber + epoksi) kullanılarak vakum infüzyon yöntemi ile üretilmesi planlanmıştır. Aracın gövdesinin karbon fiber malzemeden üretilmesi de hafiflik, yüksek mukavemet ve şık bir görünüm gibi avantajlar
sağlamaktadır. Karbon-fiberin yüksek mukavemeti sayesinde derin sularda da kullanımı mümkün olacaktır.
37
Daha önce yapılan çalışmalarda aracın manevra kabiliyeti çoğunlukla sualtı motorları ile sağlanmıştır. Bu projede yapılan tasarım, diğer çalışmalardan farklı olarak dönüşlerdeki manevra kabiliyeti için tasarlanan kanatların hareketi servo motorlar ve kanatlardaki yüzdürücü motorlar kullanılarak sağlanmıştır. Araç estetik bir görünüme sahip olup geliştirmeye açık bir tasarımdır. Rahatlıkla dalış gerçekleştirebilmektedir.
Aracın hatları sayesinde hidrodinamik olarak fluent programında %5 iyileştirme görülmüştür.
8. REFERANSLAR 1.
https://web.archive.org/web/20130513144655/http://www.fish.wa.gov.au/Documents/recreational_fishing/fac t_sheets/fact_sheet_rays.pdf.
2. http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/denizlerin-en-hizli-ilk-10-baligi.
3. https://www.nationalgeographic.com/animals/fish/group/hammerhead-sharks/.
4.
https://www.webcitation.org/5q7gRzXJA?url=http://www.tesisenxarxa.net/TESIS_UAB/AVAILABLE/TDX-0401109-161950//alsv1de1.pdf.
5. http://www.muhendisalemi.com/vakum-infuzyon-yontemiyle-kompozit-malzeme-uretimi/.
6. Yurttaş, Ç., Afşar, E., 2000, “CTP Teknolojisi”, 4. basım, Cam Elyaf, 8-44 2. Koruvatan, A., Koruvatan, T., Arslan, N., Şen, F., 2008, “Kür Sürecinin Tabakalı Kompozit Malzemelerin Mekanik Özellikleri Üzerine Etkisinin Deneysel Olarak İncelanmasi”, XVI. U.
7. Arduino Nano official webpage (arduino.cc).
8. Deily, Ned (28 March 2018). "Python 3.7.0 is now available". Python Insider. The Python Core Developers. 31 Temmuz 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 29 March 2018.
9. https://cahitisleyen.wordpress.com/2017/11/19/pyqt5-ile-pencere/.