TEKNOFEST
HAVACILIK, UZAY VE TEKNOLOJİ FESTİVALİ
İNSANLIK YARARINA TEKNOLOJİ YARIŞMASI PROJE DETAY RAPORU
PROJE KATEGORİSİ: Sosyal İnovasyon
PROJE ADI: Otomatik merdiven çıkan engelli sandalyesi TAKIM ADI: Musti
TAKIM ID: T3-28344-147
TAKIM SEVİYESİ: İlkokul-Ortaokul
DANIŞMAN ADI: Aslı Karagüzel
İçindekiler
1. Proje Özeti (Proje Tanımı)
Engelli sandalyeleri ve arabalarının en büyük problemi merdiven veya kaldırım gibi basamaklı yerlere çıkamamasıdır. Projede bu duruma çare olacak bir sistem geliştirilmiştir.
Yapılan sistem engelli sandalyesinin altından çıkan bir ikinci mekanizma ile sandalyenin ters bir şekilde merdiveni veya basamakları çıkması sağlanmaktadır.
2. Problem/Sorun:
Engelli sandalyeleri ve arabalarının en büyük problemi merdiven veya kaldırım gibi basamaklı yerlere çıkamamasıdır.
3. Çözüm
Yapılan sistem engelli sandalyesinin altından çıkan bir ikinci mekanizma ile sandalyenin ters bir şekilde merdiveni veya basamakları çıkması sağlanmaktadır. Şekil 1’deki sistemi yapan kişi ile iletişime geçilip farklı modelinin Türkiye’de uygulanmak istenmiştir. Var olan bu modelden farklı olarak hızlı ve daha güvenli bir şekilde tekerlekli sandalyenin merdiven veya kaldırımlara çıkabilen prototipi yapılmıştır.
Şekil 1. Merdiven çıkan tekerlekli sandalye
4. Yöntem
Yapılan ilk prototipte VEX robot malzemeleri kullanılmıştır (Şekil 2). VEX robot malzemeleri sınırlı parçalardan oluşmakta ve bu sınırlılık ile farklı problemlere çözüm aranmaktadır.
Şekil 2. VEX robot malzemeleri
Bu malzemelere ile ilk prototipte tekerlekli sandalyeye bir yenilik ekleyerek yengeç gibi yan yan hareket etmesi sağlanmıştır. Bu Şekil 3’te ortada görülen motor ve ona bağlı olan omni teker sayesinde olmaktadır. Bu sistem tekerlekli sandalyenin normal yolda hareketi için yapılan ana gövdeyi temsil etmektedir. Bunun üzerine oturma bölgesi inşa edilmiştir.
Şekil 3. Yengeç gibi yan yan gidebilen tekerlekli sandalyenin ana taşıyıcı mekanizması.
Tekerlekli sandalyenin merdiven çıkan bölümü için tank paleti kullanılmıştır (Şekil 4).
Tank paletlerinin merdivenleri kolay çıkması için çıkıntılar eklenmiştir (Şekil 5).
Şekil 4. Merdiven çıkmak için tank paleti Şekil 5. Paletin çıkıntıları
Merdiven çıkma mekanizması dış taraftan sağ ve sol olmak üzere 2 motor ile yapılmaktadır. Motorların her birine Şekil 6’daki dişli sisteminde olduğu gibi tork oluşturulmuştur. Sağ ve sol motor bir sabit dişli sistemi ile Şekil 7’deki gibi birbirine bağlanmıştır.
Şekil 6. Tork sistemi Şekil 7. Merdiven çıkaran sağ ve sol motorların birbirine bağlanması Palet sistemi makas şeklinde dikey yükselme mekanizması (Şekil 8) ile devreye girmekte ve tekerlekli sandalyeyi yukarı kaldırmaktadır. Tekerlekli sandalye yukarı kalkınca otomatik olarak paletler yere değmekte ve merdiven çıkma mekanizması devreye alınmaktadır.
Şekil 8. Merdiven çıkması için palet sistemini devreye alan makas sistemi
Tüm yapılan işlemlerin programlanması blok kodlama ile yapılmış olup projedeki 5. sınıf seviyesindeki öğrenciler tarafından yapılmıştır. Kodlama VEX robot beynine (brain) yüklenmiştir (Şekil 9). Sensörler aracılığıyla sınırlandırmalar ve mesafeler ayarlanmaktadır (Şekil 10).
Şekil 9. Programlanabilir beyin Şekil 10. Sensörler
Projede tekerlekli sandalyenin VEX robot malzemeleri ile yapılan prototipin başarılı olarak merdiven çıkabilmesi üzerine Arduino tabanlı 2. prototip yapılmıştır. Çünkü ilk prototip merdiven çıkmayı başarmasına rağmen hızlı olarak çıkamamaktadır. Bu nedenle 2.
prototipte programlama aracı olarak Arduino Uno kullanılmıştır (Şekil 11). Sistem bire bir oranında aynı mantık ile yapılmış ve motorlar daha hızlı seçilmiştir. Motor seçiminde hız ve tork bir arada olması için Şekil 12’deki motor kullanılmıştır. Motor ve Arduino Uno hariç sitemin büyük kısmı yine VEX malzemeleri ile yapılmıştır. Yani Arduino ve motorlar VEX’in mekanik parçalarına monte edilmiştir (Şekil 13).
Şekil 11. Arduino Uno Şekil 12. Yüksek torklu motor
Şekil 13. Yeni prototipte Arduino’nun VEX parçalarına montajı
5. Yenilikçi (İnovatif) Yönü
Daha önce yapılmış olan Şekil 1’deki modelden ilham alınmıştır. Fakat geliştirilerek daha güvenli ve hızlı çalışan bir model yapılmıştır. Bu model sayesinde özgün ve yerli üretim merdiven çıkan tekerlekli sandalye imal edilmiştir. Literatür taraması ve saha incelemesine göre Türkiye’de merdiven çıkan tekerlekli sandalye olmadığı için projemiz özgündür.
6. Uygulanabilirlik
1. ve 2. prototip üretimi tamamlanmıştır. 2 prototipte çalışır halde olup merdiven çıkabilmektedir. Prototipin gerçek ürüne dönüştürülmesi için Sanko Makine’den mühendisler ile görüşmeler devam etmektedir. Ayrıca bu konuda çalışmalar yapan 2 faklı okul öğrencileri ve öğretmenleri ile görüşülmüş farklı özellikler eklenebileceği konusunda konuşulmuştur. Gerçek ürün için çalışmalar devam etmektedir.
7. Tahmini Maliyet ve Proje Zaman Planlaması
İlk prototipin bütçesi sadece VEX robot malzemeleridir. Bu malzemeler başlangıç kiti olup 600TL’dir. İkinci prototipte ise bütçe VEX mekanik parçaları: 100TL, Arduino Uno:
28TL, Motorlar: 180TL olmak üzere toplam 308TL’dir. Gerçek üründe ise bu maliyet daha endüstriyel malzemeler kullanılacağı için artacağı düşünülmektedir.
8. Proje Fikrinin Hedef Kitlesi (Kullanıcılar):
Projenin tüm tekerlekli sandalye kullanıcıları ve üreticileri tarafından kullanılması hedeflenmektedir. Bununla birlikte merdivende malzeme taşıyan tüm sektörler (buzdolabı taşıyanlar, evden eve eşya taşıyanlar gibi) bu ürünün ikincil hedef kitlesidir.
9. Riskler
Tekerlekli sandalye kullanıcılarının merdiven çıkarken korktukları tek şey dengelerini kaybedip düşmeleridir. Yapılan prototipte bu durumu engelleyecek her türlü önlem düşünülmüş ve uygulanmıştır. Bu nedenle projeyi olumsuz yönde etkileyecek hiçbir unsur bulunmamaktadır.
10. Proje Ekibi
Takım Lideri:Mustafa Kerem Kaya
Adı Soyadı Projedeki Görevi Okul Projeyle veya
problemle ilgili tecrübesi Mustafa Kerem Kaya Araştırma ve saha
inceleme
Özel Sanko Okulları Kodlama Barış Öztoprak Raporlama ve mekanik
tasarım
Özel Sanko Okulları Kodlama
11. Kaynaklar
