Zıplayabilen, kendini pasif düzeltebilen, pasif dönüşümlü wheg hareket sistemine sahip insansız kara aracı tasarımı ve üretimi

Abstract

Zıplayabilen, kendini pasif düzeltebilen, pasif dönüşümlü wheg hareket sistemine sahip insansız kara aracı tasarımı ve üretimi Bu çalışma, dikey zıplama, pasif kendi kendini düzeltme ve pasif tekerlek-bacak (wheg) dönüşüm kabiliyetlerini tek bir insansız kara aracında bütünleştirmeyi hedeflemiştir. Prototipin geliştirilmesinde, üç temel mekanizmayı birleştiren iteratif bir tasarım ve üretim metodolojisi benimsenmiştir: lateks bantlarla güçlendirilmiş bir zıplama modülü, düşük ağırlık merkezine dayalı bir pasif doğrulma sistemi ve Hilal Teker adı verilen özgün, yön-bağımsız bir pasif tekerlek-bacak dönüşüm mekanizması. Araştırmanın temel bulguları, geliştirilen Hilal Teker tekerlek mekanizmasının, standart bir 'wheg'e kıyasla düz zemindeki titreşimi %50'den fazla azalttığını ve kendi yarıçapının 2.44 katı (220 mm) yüksekliğindeki engelleri başarıyla aşabildiğini göstermektedir. Ayrıca, 740g ağırlığındaki prototipin 52 cm dikey sıçrama kapasitesine ulaştığı doğrulanmıştır. Sonuç olarak, bu çalışma, karmaşık araziler için tasarlanmış, çok modlu hareket yeteneklerini minimal sayıda (üç adet) aktüatör kullanarak etkin bir şekilde birleştiren, mekanik olarak basit ve dayanıklı bir mobil robot modeli ortaya koymaktadır.

Design and production of an unmanned ground vehicle capable of jumping, passively self-righting, and equipped with a passively transforming wheg mobility system This study aimed to design, manufacture, and validate an Unmanned Ground Vehicle (UGV) that integrates vertical jumping, passive self-righting, and passive wheg-to-wheel transformation capabilities into a single platform. An iterative design and manufacturing methodology was adopted, resulting in a prototype that combines three core mechanisms: a jumping module powered by latex bands, a passive self-righting system based on a low center of gravity, and a novel, direction-independent passive wheel-to-leg transformation mechanism named the Crescent-Rope. The key findings indicate that the Crescent-Rope wheel mechanism reduced flat-ground vibration by over 50% compared to a standard wheg, while successfully climbing vertical obstacles 2.44 times its radius (220 mm). Furthermore, the 740g prototype was validated to achieve a vertical jump of 52 cm. In conclusion, this study demonstrates a mechanically simple and robust mobile robot model that effectively combines multi-modal locomotion capabilities using a minimal number of actuators (three), presenting a significant contribution toward developing efficient and durable robots for complex terrains.