Otomatik otopark sistemleri için park robotu tasarımı

Abstract

Otomatik otopark sistemleri, araca ait tüm gerekli araç hareketlerinin bir iletim tekniği sistemiyle gerçekleştirildiği otopark sistemleridir. Bu iletim tekniğinin temelinde yatay yönde kaydırma hareketleri, dikey aks ekseninde kaldırma ve dönüş hareketleri bulunmaktadır. Bu sistemler, asansörler, kat konveyörleri, yatay taşıyıcılar, araç taşımaya yarayan çelik paletler gibi oldukça maliyetli ekipmanlardan oluşmaktadır. Bu çalışmada park sürelerini azaltmak, çelik palet ve konveyör gibi park katlarında bulunan mekanik ekipmanlardan tasarruf etmek ve bu ekipmanların hareket kısıtlarından kaynaklı olarak mevcut alanı verimli değerlendiremediği durumlar için park robotu tasarımı sunulmuştur. Park robotu tasarımında, yaygın olarak endüstriyel uygulamalarda ve depolama sistemlerinde tekrarlanan yük taşımaları için kullanılan Otomatik Yönlendirmeli Araçların (AGV) kullanım potansiyelinden faydalanılmıştır. Otomatik otopark sistemlerine entegre edilmesi ile kurulum-montaj maliyetini düşürecek ve ekipman ihtiyacını ortadan kaldırarak park alanlarının daha verimli kullanımını sağlayacak olan park robotu, kaldırma kolları ile aracı tekerlerinden kaldırarak uygun park noktalarına taşımaktadır. Bu amaca yönelik olarak hedef araç gruplarının ağırlık sınır değerleri belirlenmiş ve yapılan hesaplamalara uygun olarak tasarım detayları çalışılmış, park robotunun araç altına girebilecek ve aracı kaldırabilecek şekilde optimum ölçüleri belirlenerek, kaldırma mekanizması ve teker-motor aks mekanizması geliştirilmiştir. İki eş modülden oluşan park robotunun yük ve hızına bağlı olarak yürütme grubu ve taşıma mekanizması için gereken güç hesabı ve dayanım analizi yapılmıştır. Tasarım çalışmalarında CAD, doğrulama çalışmalarında Sonlu Elemanlar Analizi (FEM) yazılımları kullanılmıştır. Analiz sonuçları incelendiğinde yürütme grubu ve taşıma kolları temel parçalarının maksimum gerilme ve deformasyon değerleri, seçilen malzemelere bağlı olarak istenilen tolerans aralığındadır.

Automatic parking systems are parking systems where all necessary vehicle movements are carried out with a transmission technique system. At the core of this transmission technique are horizontal sliding movements, lifting, and turning movements along the vertical axis. These systems consist of expensive equipment such as elevators, floor conveyors, horizontal carriers, and steel pallets used for vehicle transportation. In this study, a parking robot design is proposed to reduce parking times, save on mechanical equipment such as steel pallets and conveyors found in parking floors, and address situations where the current space cannot be efficiently utilized due to the movement constraints of this equipment. In the design of the parking robot, the potential of Automatic Guided Vehicles (AGVs) commonly used for repeated load transports in industrial applications and storage systems is utilized. Integrated into automatic parking systems, the parking robot lifts the vehicle from its wheels with lifting arms and moves it to suitable parking spots, reducing installation and assembly costs and eliminating the need for equipment, thus enabling more efficient use of parking spaces. For this purpose, weight limit values for the target vehicle groups were determined, and design details were worked out according to the calculations. Optimum dimensions were determined for the parking robot to fit under the vehicle and lift it, and the lifting mechanism and wheel-motor axis mechanism were developed. Power calculations and strength analysis were conducted for the driving group and transportation mechanism of the parking robot, consisting of two identical modules, based on the load and speed. CAD was used in the design studies, and Finite Element Analysis (FEA) software was used for validation studies. Upon examining the analysis results, it was found that the maximum stress and deformation values of the basic components of the driving group wheel and lifting arms are within the desired tolerance range depending on the selected materials.