Tekerlek ve palet arası dönüşebi̇len hareket si̇stemi̇ geli̇şti̇ri̇lmesi̇ - Bozkurt, Tuğba (My University, 2023)
Fabrikalarda malzeme, askeri sahada mühimmat ve yaralı asker nakli, bedensel engellilerin ve ameliyat sonrasında hastaların mobilizasyonu, arama kurtarma çalışmalarında yaralı, ölü ve malzeme taşınması ve bölge taraması alanlarında hem arazi hem de yol şartlarında ilerleyebilen robotların kullanımı günümüzde yaygınlaşma potansiyeline sahiptir. Palet ayak ağır arazi şartlarında patinaj ve batmaya karşı emniyet sağlamasına rağmen yüksek enerji tüketimine neden olmaktadır. Tekerlek ise hızlı seyir ve düşük enerji tüketimi sunmasına rağmen sert zemin dışında sağlıklı ilerleyememektedir. Palet ayak ve tekerleği kombine eden melez tahrik sistemi tasarımları, hedeflenen tüm şartlarda en efektif seyrin sunulması için üzerinde çalışılan bir araştırma konusudur. Bu tez çalışması kapsamında mobil robotlar için palet ayak/ tekerlek melezi bir mekanizma geliştirilmiştir. Robot sert zeminde giderken tekerleğe, merdiven çıkarken ve engebeli arazide giderken palet ayağa dönüşen melez tahrik sistemine sahiptir. Önerilen bu sistem 4 çeyrek dairenin eklemli olarak birbirine bağlanmasıyla oluşur. Bu 4 çeyrek daire eklemlerinden kırılarak yassılaştığı zaman palet ayağa, kırılmadan en açık haline geldiği zamansa tekerleğe dönüşür. 4 çeyrek dairenin kırılarak yassılaşmasıyla açık hali arasındaki geçişi robot gövdesine montajlanmış bir DC motordan çekme gücü alan ve eklemlerden oluşan tel çekme mekanizması ile sağlanmaktadır. Tekerlek/ palet ayak mekanizması tekerlek modunda olduğu sürece tel, üzerinde yüksek kuvvet bulundurmak ve böylece gergin olmak zorundadır. Palet ayak modunda ise telin gerilmesine gerek yoktur. Sistem palet ayak modundayken çeyrek dairelerin yüzeyinde akan kayış tekerlek modundayken yüzeye sabit bir kaplama olarak davranmaktadır. Bu tasarımda literatürde bulunan çoğu örnekte görülen ve dayanıklılığı çok azaltan, şekil değiştirebilen (uzayıp kısalabilen) kayışa gerek bulunmamaktadır. Bu sayede yapılmış bu tasarım daha uzun ömürlü ve güvenilir olmaya adaydır. Robot gövdesinden gelen hareket şaftı sistemin merkezindeki güneş dişlisini çevirmektedir. Palet ayak modundayken, güneş dişlisi kendisine sürekli kenetli olan 4 dişli çarkı çevirmekte, bu 4 dişli çark ise kayışın ilerlemesini sağlamaktadır. Kayışın tekerlek ve palet ayak modunda kayış yuvasından çıkmaması için çeyrek dairelerin arasına destek kanallar eklenmiştir. Palet ayak modundan tel mekanizmasıyla çekilerek tekerlek moduna geçişte sağ ve sol uçtan merkeze doğru yaklaşan ve gergi çarklarını taşıyan, üzerinde güneş dişlisinin karşılığı olarak dişler bulunduran çerçeve güneş dişlisine dişlerini geçirdiği için güneş dişlisi ile 4 çeyrek daire birbirine kenetlenmiştir. Bu şekilde tüm tekerlek güneş dişlisiyle beraber dönmeye başlamıştır.

The use of robots that can navigate both land and road conditions in the areas of materials in factories, ammunition and wounded soldiers in the military field, mobilization of physically disabled people and patients after surgery, transportation of the wounded, dead and materials in search and rescue operations, and area scanning has the potential to become widespread today. Although the track provides safety against skidding and sinking in heavy terrain conditions, it causes high energy consumption. Although the wheel offers fast travel and low energy consumption, it cannot move smoothly except on hard ground. Hybrid drive system designs that combine tracks and wheels are a research topic to provide the most effective navigation under all targeted conditions. Within the scope of this thesis study, a track/ wheel hybrid mechanism has been developed for mobile robots. The robot has a hybrid drive system that turns into wheels when traveling on hard ground and tracks when climbing stairs and over rough terrain. This proposed system is formed by connecting 4 quadrants jointly. When these 4 quadrant joints are broken and flattened, and when it becomes open without breaking, it turns into a wheel. The transition between the 4 quadrants being broken and flattened and the open state is provided by a wire drawing mechanism consisting of joints, which receives pulling power from a DC motor mounted on the robot body. As long as the wheel/ track mechanism is in wheel mode, the wire must have high force on it and thus be tense. If the track mode, there is no need to tension the wire.When the system is in track mode, the belt running on the surface of the quadrants acts as a fixed coating to the surface when in wheel mode. In this design, there is no need for a belt that can change shape (lengthen or shorten) as seen in most examples in the literature and which greatly reduces durability. In this way, this design is likely to be longer lasting and reliable. The motion shaft coming from the robot body turns the sun gear in the center of the system. When the mechanism is in track mode, the sun gear turns the 4 gear wheels that are constantly engaged with it, and these 4 gear wheels ensure the advancement of the belt. Support channels have been added between the quadrants to prevent the belt from coming out of the belt slot in wheel and track mode. As the mechanism is pulled from the track mode to the wheel mode by a wire mechanism, the frame approaches the center from the right and left ends and carries the tension wheels, and has teeth on it as the counterpart of the sun gear, and engages its teeth on the sun gear, thus the 4 quadrants are interlocked with the sun gear. In this way, the entire wheel started to rotate with the sun gear.
Development of movement system that reconfigurable wheel track
Keywords: Mechatronics engineering; Mekatronik mühendisliği; Morphing Mechanism; Şekil Değiştiren Mekanizma Wheel/ Track Hybrid Drive System; Tekerlek/ Palet Melezi Tahrik Sistemi