MEKATRONĐK SĐSTEM TASARIM MANTIĞI. Konvansiyonel ve mekatronik olarak geliştirilmiş sistemlerin bazı özellikleri ÖRNEKLER

Benzer belgeler
MEKATRONİK SİSTEM TASARIM MANTIĞI

Derste Neler Anlatılacak? Temel Mekatronik Birimler,temel birim dönüşümü Güncel konular(hes,termik Santral,Rüzgar Enerjisi,Güneş

Yararlanılan Kaynaklar

Bilgisayar Mühendisliği. Bilgisayar Mühendisliğine Giriş 1

MEKATRONĐK NEDĐR? Mekatronik Sistemlerin Genel Şeması

MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ YÜKSEK LİSANS PROGRAMI

MEKATRONİĞİN TEMELLERİ

Makine Mühendisliği Bölümü 2018 Eğitim - Öğretim Planı

MAK 101 Makine Mühendisliğine Giriş. Mühendislik Branşları Örnekleri. Mühendislik. Makine Mühendislerinin İşleri Arasında:

ENTEK TEKNOLOJİ EĞİTİMLERİ

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI YÜKSEK LİSANS PROGRAMI

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI YÜKSEK LİSANS PROGRAMI

MEGEP (MESLEKİ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ)

Araştırma Geliştirme Ltd. Şti. - Firma Tanıtım Sunumu -

KTO KARATAY ÜNİVERSİTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

I. YARIYIL (1. SINIF GÜZ DÖNEMİ) 2012 %25 DERS PLANI. Ders Saati İle İlgili Komisyon Görüşü Uygun Uygun Değil

Kavramsal Tasarım - I

Robot Bilimi. Robotların Sınıflandırılması

Design for X. Fonksiyon. Standartlara uygun. Mukavemet. açısından uygun. açısından uygun. Maliyet. Nakliye.

Mekatronik Bileşenler (MECE 302) Ders Detayları

MAK1002 STATİK Zorunlu YAD112 YABANCI DİL II (ALMANCA) Zorunlu

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI DOKTORA PROGRAMI

Robot Yaz Okulu 1. DÖNEM 21 Haziran 9 Temmuz 2010

1.Sınıf / Güz Dönemi

ENTEK TEKNOLOJİ EĞİTİMLERİ

1.Sınıf / Güz Dönemi

1.Sınıf / Güz Dönemi

T.C. EGE ÜNİVERSİTESİ ALİAĞA MESLEK YÜKSEKOKULU

MAK4089 MEKATRONİĞE GİRİŞ

DC Beslemeli Raylı Ulaşım Sistemlerinin Simülasyonu

1.Sınıf / Güz Dönemi

BİLGİSAYAR VE ENFORMASYON BİLİMLERİ YÜKSEK LİSANS DERS PROGRAMI (Tezli Program)

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İMALAT MÜHENDİSLİĞİ PROGRAMI BAHAR IML-322 İMALATTA OTOMASYON ÖDEV 1 Çözümü Y.Doç. Dr.

Yapay Sinir Ağları. (Artificial Neural Networks) DOÇ. DR. ERSAN KABALCI

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI RÜZGAR ENERJİSİ SİSTEMLERİ Eğitim Merkezi Projesi

Bahar yarıyılı eski / yeni ders eşleştirmeleri

Akdeniz Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Bilgisayar Mühendisliği Bölüm Tanıtımı

Albert Long Hall, Boğazi 4-55 Nisan 2008

Hazırlık Sınıfı. 1.Sınıf / Güz Dönemi

KIRKLARELİ ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLİMSEL HAZIRLIK PROGRAMLARI YILLIK EĞİTİM PLANI

Temel Mekatronik Semineri

Esnek Hesaplamaya Giriş

Neden CnlnlRTID. Elektronik Sinyalizasyon. Kontrol. Estetik. Tümüyle Endüstriyel. Kontrol ve Koruma Gerçek Verme. Karar

Hazırlık Sınıfı. 1.Sınıf / Güz Dönemi

MKT 204 MEKATRONİK YAPI ELEMANLARI

Makine Eksen Ayarı/ Kaplin Ayarı Nedir? Neden Önemlidir?

METSİM SİSTEM MÜHENDİSLİK

BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ DOKTORA DERS PROGRAMI (Lisanstan gelenler için)

KONUM ALGILAMA YÖNTEMLERİ VE KONTROLÜ

CELAL BAYAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KONTROL VE OTOMASYON LABORATUVARI

MEKATRONĐK K TE LERĐ UYGULAMALAR. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi MAK4089 MEKATRONĐĞE GĐRĐŞ. Doç.Dr.

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 2

MEKANİZMA TEKNİĞİ (1. Hafta)

Akdeniz Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Bilgisayar Mühendisliği Bölüm Tanıtımı

T.C NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK ve MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DERS PLANI ,

BÜTÜNLEŞİK İMALAT SİSTEMLERİ

Sakarya Üniversitesi - Bilgisayar Mühendisliği

FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DERS PLANI 1. YARIYIL:

Fatih Üniversitesi. İstanbul. Haziran Bu eğitim dokümanlarının hazırlanmasında SIEMENS ve TEKO eğitim dokümanlarından faydalanılmıştır.

DERSİN ADI DENEY ADI DENEYİN SORUMLUSU DENEYİN YAPILDIĞI LABORATUAR

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR

MEKATRONİK EĞİTİMİ NDE ÖRNEK BİR UYGULAMA

GÖREVDE YÜKSELME VE UNVAN DEĞİŞİKLİĞİ SINAVI KONU BAŞLIKLARI

Akıllı Mekatronik Sistemler (MECE 404) Ders Detayları

Neden Endüstri Mühendisliği Bölümünde Yapmalısınız?

DİZEL MOTOR YAKIT SİSTEMLERİ

Mekatronik Enstrümantasyon (MECE 403) Ders Detayları

TRİFAZE VOLTAJ REGÜLATÖRLERİ

Akdeniz Üniversitesi

F.Ü. Teknoloji Fakültesi Mekatronik Mühendisliği Bölümü. 1. Sınıf

T.C. AKSARAY ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ...III 1. BÖLÜM MAKİNA BİLGİSİ BÖLÜM BAĞLAMA ELEMANLARI... 7

YRD.DOÇ.DR. MURAT KIYAK 1

Koordinatör: Haydar Livatyalı. Ders Saati: Pazartesi 13:30-16:30 Ders Yeri: D359. İmalat Makinaları: Giriş Eylül 2008.

Mekatroniğe Giriş Dersi

MIG / MAG 350NC. Ürün Resimleri. Açıklama

ÖZEL EGE LİSESİ FİLTREN DÖNDÜKÇE ELEKTRİK ELDE ET

TS EN115-1 STANDARDINA A1 REVİZYONU İLE GELEN YENİLİKLER

TAHIL DEĞİRMENCİLİĞİNDE MAKİNE VE MEKANİK BAKIM

VOLÜMETRİK DEBİMETRE KDDM 2

Festo ve Endüstri 4.0

Üçüncü Bölüm : Otomasyon Kavramı, Çeşitleri ve Faydaları Hazırlayan

YAZILIM MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ İNTİBAK ÇİZELGESİ SINIF / GÜZ DÖNEMİ

1. SINIF GÜZ YARIYILI Y. YIL ÖN KOŞUL DERSİN KODU DERSİN ADI Z/S T U L TOPLAM KREDİ AKTS

R O B O T T E K N O L O J İ L E R İ U Y G U L A M A v e A R A Ş T I R M A M E R K E Z İ

EZ 80. Kompakt tasarım, güçlü performansla buluşuyor. İzlenen Zero Tail Ekskavatörleri

ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ YÜKSEK LİSANS DERS PROGRAMI (Tezli Program)

MAKİNE ELEMANLARI I TASARIM. Prof. Dr. İrfan KAYMAZ. : 255 (Makine Mühendisliği bölümü II. kat)

ÖĞRETİM PROGRAMI İÇERİĞİ

Akdeniz Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Bilgisayar Mühendisliği Bölüm Tanıtımı

(08/06/2016 tarih, 75 sayılı Senato toplantısının 5 nolu karar ekidir.) EK: 8

(20/07/2017 tarih, 82 sayılı Senato toplantısının 18 nolu karar ekidir.)

Yapay Zeka (MECE 441) Ders Detayları

Otomotiv Mühendisliğinde Mekatronik (MECE 451) Ders Detayları

Hazırlık Sınıfı. 1.Sınıf / Güz Dönemi

ELEKTRO-ELEKTRONIK PRANJIC - En üst düzeyde verimlilik. Sistemli otomasyon ve hidrolik çözümleri

PLC (Programlanabilir Kontrol Cihazı) TABANLI SİSTEMLERİN İNTERNET ÜZERİNDEN İZLENMESİ

1. SINIF GÜZ YARIYILI Y. YIL ÖN KOŞUL DERSİN KODU DERSİN ADI Z/S T U L TOPLAM KREDİ AKTS

etme çabalarının en son ürünlerinden bir tanesi yapay sinir ağları (YSA) teknolojisidir.

Transkript:

MEKATRONĐK SĐSTEM TASARIM MANTIĞI Konvansiyonel ve mekatronik olarak geliştirilmiş sistemlerin bazı özellikleri 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Konvansiyonel Bileşenlerin birbirinden ayrılması Geniş hacim ihtiyacı Mekanik sistemin kompleks yapısı Kablo problemleri Birbirine bağlanmış bileşenler Basit kumanda/kontrol mecburiyeti Rijit/Ağır yapı Kumandalı veya analog kontrol edilen hareket Dar toleranslarla hassasiyet Ölçülemeyen büyüklükler bilinmeden değişiyorlar Sınırlar kolayca gözlenebilir Sabit özellikler Mekatronik Bileşenlerin integrasyonu (hardware) Kompakt yapı Basit mekanik yapı BUS veya kablosuz iletişim Bağımsız bileşenler Bilgi işlem ile integrasyon (software) Elastik hafif yapı Programlanabilir, kontrol edilebilen hareket Ölçme ve geri besleme sayesinde hassas Ölçülemeyenlerin kontrolü, hesaplanmış büyüklükler Hata kontrolü ile gözleme Adaptif ve öğrenilen özellikler 2 Konvansiyonel ve mekatronik olarak geliştirilmiş sistemlerin bazı özellikleri ÖRNEKLER 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Konvansiyonel Bileşenlerin birbirinden ayrılması Elektro mekanik yazı makinesi Piston ve pimle kumanda edilen enjektör Taşıtta çok sayıdaki kablo ağaçları Yardımcı agregatlı kayış kasnak mek. Basit kumanda/kontrol Taşıtlarda daha rijit tahrik milleri Kumandalı robot tutucular Kumandalı eyleyiciler Patinaj durumu için mesnetli taşıtlar Takım tezgahı tahrik makinelerinde akımın izlenmesi Bir çekici ile kontrol edilen taşıma Arabaları Mekatronik Bileşenlerin integrasyonu (hardware) Elektronik daktilo veya yazıcılar Manyetik kumandalı yüksek basınç pompası (common rail) Taşıtta bir BUS kablosu Merkezden tahrik edilmeyen yardımcı agregatlar Enformasyon işleme ile integrasyon (software) Elektrik motorunda elektronik olarak sönümleme yoluyla daha elastik yol verme şartları Kuvvet ve patinaj kontrollü tutucu Sürtünme kompanzasyonlu eyleyiciler Her bir tekerleğin yüzme açısı kontrolü yapılarak kontrolü Motor sinyallerinden aşınma ve kırılmanın tahmini Otomatik navigasyonlu mobil taşıyıcılar 3 1

Mekatronik; makine mühendisliği, elektrik/elektronik mühendisliği ve bilgisayar teknolojisinin eş amaçlı olarak bir makine ya da sistem üzerinde uygulanmasıdır. Mekatronik makineler, mekanik işlevsellikle algoritmik denetimin bir arada görülebileceği ürün ve sistemlerdir. Gelişmiş Mekatronik Ürünlerin Genel Özellikleri: çevrelerini algılayabilmeleri algılanan çevreyle ilgili yorum yaparak karar alabilmeleri ve çevrelerini değiştirebilmeleridir. Gelişmiş mekatronik ürünler, basit makineleri artık çevrelerini değiştirebilen bilgisayar sistemleri haline getirmiştir. 4 1-Çevrenin Đzlenmesi, Algılanması ve Değişimi: Burada çevre kelimesi olarak robotun etkileşim içinde bulunduğu fiziksel ortam, robotun dışındaki fiziksel değişkenlerden oluşan ve robotun yaptığı işle bağımlı ya da bağımsız olarak değişebilen fiziksel ortam anlaşılır. Bu kavram, çevrenin tanınması ve tanımlanması, çevredeki olayların farkına varılması ve izlenmesi, algılayıcı ve sonuçta robotun işlevine bağlı olarak çevrenin algılanması özelliklerini kapsamaktadır. Bu durum teknolojik olarak algılayıcı teknolojisinin uygulanmasını gerektirmektedir. Algılayıcı teknolojisine paralel olarak, eyleyici teknolojisi de robotlar için alışılmış makine anlayışından farklılıklar taşımaktadır. 5 2-Karar Verme Yeteneği: Düşünme olgusu, karar verme olgusundan daha karmaşık bir olgudur. Bu nedenle, robotların düşünen makineler ya da akıllı makineler olduğunu genellemek her zaman doğru olmayabilir. Bunun sonucu olarak eğer robotları akıllı makineler olarak tanımlarsak, bazı robotları kapsam dışı bırakmak gerekir. Bunun yerine karar alma yeteneği olan makineleri robotlar olarak tanımlamak daha doğru bir yaklaşım olabilir. Bu durum, öğrenme gibi bazı temel zeka işlemlerini robotlar için zorunlu bir özellik yapmaz. Güncel teknolojik koşullarda bir makinenin karar verme yeteneği kazanabilmesi için temel koşul, yazılım tabanlı bir denetim sisteminin var olmasıdır. Bu husus yazılım teknolojisinin robotlarla bütünleşmesini sağlayan bir özelliktir. Mikroişlemci ve yazılım tabanlı denetim nedeniyle uygulama düzeyinde, mikroişlemci teknolojisi ve yazılım teknolojisi (özellikle Yapay Zeka (AI) uygulamaları), robot teknolojisi kapsamında temel öğelerdir. 6 2

Mekatronik Teknoloji Ürün Açık döngü denetim Geri beslemeli denetim Özel işlev Programlanabilen işlev Kendinden hedef belirleme Kendinden programlama ve öğrenme Aletler Mekanik cihazlar ve makineler Otomatik makineler (açık denetim) Otomatik M. (geri beslemeli d.) CNC tezgah ve makineler Esnek tezgah ve makineler Yarı akıllı makineler (kısmen kendinden denetimli m.) Akıllı makineler (kendinden denetimli Uludağ m.) Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi 7 Mekatronik Mühendisleri Bu tanımlara uygun olarak ilgili disiplinlerde uzmanlık kazanan, tüm tasarımı ve her düzeyde tasarım sürecini denetleyebilen, yönlendirebilen ve katkıda bulunan kişiler olmalıdır. 8 Mekatronik Mühendisleri, Đlgili disiplinlerdeki uzmanlarla iletişim kurabilen, bu uzmanlık konularındaki bilgilere erişebilen, bu bilgileri yorumlayabilen ve bu bilgileri ekonomik, yenilikçi ve müşteriyi üst düzeyde tatmin eden bir ürüne dönüştürmek amacıyla kullanabilen uzmanlardır. 9 3

Mekatronik mühendislerinin temel görevi, tasarım süreci içinde mühendislik yaratıcılığında disiplinler arası bütünleşmenin sağlanmasıdır. Bu nedenle mekatronik mühendisinin her şeyden önce bir tasarım sürecini çok iyi bilmesi ve uygulayabilmesi gerekir. Böyle bir kişi, değişik disiplinlerde gereksinim duyulan detaylı bilgiyi alıp harmanlayabilecek yetenekleri kazanmış olmalıdır. 10 Mekatronik Sistem Geliştirme Metodiği Günümüzün mekatronik sistemleri komplekslik dereceleri çok yüksek olan sistemlerdir, bu nedenle de geliştirme zorluk dereceleri de yüksektir. Bu sistemlerin geliştirilmesinde teknik ve organizasyonel alanlarda zorluklarla karşılaşılır. 11 Ürün planlama Đmalat Đşletme Kullanım Bakım Geri dönüşüm Planlama, konsept, geliştirme ve son işlem 12 4

Fiziksel Etki Yazılım Bileşeni Yan Fonksiyon Genel Etki Prensip Etki Şekillendirme Özellikleri Prensip Çözüm (Örn. Bulaşık Makinesi) Mekatronik tasarım sürecinin erken aşamalarında düşünce metodiği 13 1. Đlk (temel) konstrüksiyon adımı- Konsept: Mekanik süreçler ve bunlara bağlı olan elektriksel, termodinamik veya kimyasal süreçler çok genel olarak, basit cümlelerle ilk adımda ortaya konur. 14 2. Mekatronik Anlam: Temel fonksiyonların ilk paylaşımında, bölüşülmesinde ortaya konan süreç ve enformasyon işleme olaylarına bu aşamada bir anlam yüklenir. Yani fonksiyonlar arası etkileşimin sağlanmasında mekatronik fonksiyon gerekli midir, daha basit olarak fonksiyon mekanik elemanlarla gerçeklenebilir mi? gibi. Bu aşamada mekatronik anlam üzerinde düşünme özellikle ürün maliyetleri açısından önemlidir. Bu adımda; ana enerji ihtiyacı, kuvvet nakli konularının dışında kalan fonksiyonlara, hangi dijital-elektronik yollarla daha BASĐT, daha ĐYĐ, daha UCUZ çözümler bulunabilir, sorusu cevaplanmaya çalışılır. Bu adımda, algılayıcılar, eyleyiciler ve bunların fonksiyonları için gerekli olan yardımcı enerjilerin ortaya konması, konumlandırılması süreç ile elektronik arasında önemli rol oynar. 15 5

3. Algılayıcıların, eyleyicilerin ve yardımcı enerjilerin seçimi: Ölçülen büyüklükler ve ayar büyüklükleri ile sürecin daha güvenli veya daha ekonomik olup olamayacağı bu aşamada araştırılır. Algılayıcı sayısı arttıkça sistemin serbestlik derecesi de artar, sistem daha kontrol edilebilir olur, esnek ve uyum yeteneği artar. Algılayıcı seçiminde bir çok kriter dikkate alınır. Örneğin; süreçle integrasyon, dinamik çözünürlük, temassız algılama, mekanik/ısıl stabilite, aşınma dayanımı, küçük boyut, dijital sinyal işlemeye uyum gibi. 16 4. Đnformasyon işleme: Seçilmiş olan ölçme ve ayar büyüklükleri ile enformasyon işlemenin temel fonksiyonları bu aşamada belirlenir. Sistemleri şu şekilde sınıflandırmak mümkündür: en alt seviye sistemde kumanda ve kontrol fonksiyonları mevcut orta seviye sistemde hata algılama ve giderme fonksiyonları mevcut yüksek seviye genel süreç yönetimi mevcut (koordinasyon, optimizasyon) 17 5. Ergonomi: Mekatronik sistemin işletme ve kumandası için insan-makine arakesitinin oluşturulması aşaması oldukça önem taşır. Sistemin verimli çalıştırılması ve güvenlik açılarından bu aşama önemlidir. 18 6

6. Donanım (hardware): Mikro işlemci (standart/özel, kontrol tekniğinin (merkezi/ merkezi olmayan), BUS sistemi gibi kararların verilmesi 7. Yazılım: Đnformasyon işleme amacıyla kullanılacak olan yazılımın dili, kodlanması, gerçek zamana uyumluluk, test ve simülasyon işlemleri... 19 8. Đnformasyon işleme yolu ile elektronik ve sürecin (mekaniğin) fonksiyonel integrasyonu: Temel fonksiyonların birbirine uyum problemleri bu aşamada ortaya çıkabilecektir. Ayrıca; elektronik sönümleme, algoritmalar ile linearizasyon, ölçülemeyen büyüklüklerin etkisi, adaptif algoritmalar yardımıyla geniş bir çalışma alanı, öğrenebilme yeteneği, hata giderme gibi konular da burada dikkate alınmalıdır. 20 9. Temel fonksiyonların basitleştirilmesi: Temel fonksiyonlarda basitleştirme yapılıp yapılamayacağı bu aşamada araştırılır. Kinematik basitlik için örneğin otomobillerde merkezi olmayan tahrik kullanma amacıyla elektrik motoru ile tekerlerin döndürülmesi düşünülebilir. Daha hafif konstrüksiyonlar yapabilmek için mekanik ara kayıt elemanları (basınç depoları, volanlar vb.) ortadan kaldırılabilir. 21 7

10. Emniyet ve Güvenlik: Sistemin emniyet ve güvenliği daha da yükseltilebilir mi sorusuna cevap aranır. Eksiklik arama, hatayı erken tanıma, sistemin tekrar konfigürasyonu gibi fonksiyonlar sisteme eklenebilir. 22 11. Özel tasarım araçları: Bu araçlar; sistemin modellenmesi, analizi ve simülasyonu için kullanılan bilgisayar programlarıdır. Özellikle optimizasyon için bu araçlar mutlaka kullanılmalıdır. 23 12. Deney: Bilgisayarlı simülasyonların ardından yapılacak olan deneyler sisteme olan güvenirliği arttıracaktır. Bileşenler tek tek veya toplam kalite deney talimatlarına uygun şekilde denenebilir. 24 8