eISSN: 2618-6446
DOI: doi.org/10.36287/setsci
Latest Issue Archive Future Issues About Us JOURNALS

SETSCI - Volume 4(5) (2019)
HORA2019 - International Congress on Human-Computer Interaction, Optimization and Robotic Applications, Ürgüp, Turkey, Jul 05, 2019

Kinematic and Strength Analysis of Strandbeest Mechanism (HORA2019_29)
İbrahim Ali Kartal1*, Koray Kavlak2
1Konya Teknik Üniversitesi, Konya , Turkey
2Konya Teknik Üniversitesi, Konya , Turkey
* Corresponding author: ibrahimalikartal@ktun.edu.tr
Published Date: 2019-10-12   |   Page (s): 146-151   |    37     7
https://doi.org/10.36287/setsci.4.5.029

ABSTRACT Abstract - With the development of technology, robots undertake many tasks in first aid and search and rescue operations, in mines, in submarine researches and in places that are harmful to human health. Nowadays, often wheeled robots are used. While wheeled robots can be easily progressed on a flat surface, the rugged terrain conditions have difficulties. Robots with a walking mechanism are preferable to make progress easier in rugged terrain conditions. These robots have at least two walking mechanisms to ensure the walking. In addition, due to the balance conditions, the number of mechanisms is selected more and the robot is formed. While one of the mechanisms in the robot is idle, the other allows the robot to move forward. In this study, the coupler curve of the Strandbeest mechanism, which is selected as the basic mechanism of the robot, is drawn; the kinematic, strength and modal analysis of the mechanism was made. The Cinderella program was used for drawing the couple curve. The links are solid modeled in Solidworks program. In addition, natural frequency values were obtained by modal analysis. As a result of strength analysis, stress, displacement and natural frequency values were determined from Ansys program.

Özet - Teknolojinin gelişmesiyle birlikte afetlerde ilk yardım ve arama kurtarma işlemlerinde, maden ocaklarında, denizaltı araştırmalarında, insan sağlığına zararlı yerlerde yapılacak birçok işi robotlar üstlenmektedir. Günümüzde genellikle tekerlekli robotlar kullanılmaktadır. Tekerlekli robotlar düz zeminde kolaylıkla ilerleyebilirken, engebeli arazi şartlarında ise zorluklarla karşılaşırlar. Engebeli arazi şartlarında ilerlemenin daha kolay olması için yürüme mekanizmalı robotlar tercih edilir. Bu robotlarda, yürümenin sağlanması için en az iki yürüme mekanizması vardır. Ayrıca denge şartları gereği mekanizmanın sayısı fazla seçilerek robot oluşturulur. Robottaki mekanizmanın biri boşta hareket yaparken diğeri ise robotun ilerlemesini sağlar. Bu çalışmada robotun temel mekanizması olarak seçilen Strandbeest mekanizmasının, yere temas ettiği konumdaki biyel eğrisi çizilmiş; mekanizmanın kinematik, mukavemet ve modal analizi yapılmıştır. Biyel eğrisinin çizimi için Cinderella programı kullanılmıştır. Uzuvlar Solidworks programında katı modellenmiştir. Ayrıca modal analizi de yapılarak doğal frekans değerleri elde edilmiştir. Mukavemet analizi sonucunda ise Ansys programından gerilme ve yer değiştirme değerleri bulunmuştur.
KEYWORDS walking mechanism, Strandbeest, robot, coupler curve, kinematic – strength and modal analysis
REFERENCES [1] J.E. Shigley, “The Mechanics of Walking Vehicles, Land Locomotion Laboratory Research Division Research and Engineering Directorate”, U. S. Army Ordnance Tank-Automotive Command 1501 Beard Detroit 9, Michigan, September 1960

[2] A. Sato, “A Planar Hopping Robot with One Actuator: Design, Simulation and Experimental Results”, Department of Mechanical Engineering, McGill University, Montreal, Canada June 2004

[3] The TCHEB website. [Online]. Available: http://en.tcheb.ru

[4] K.K. Moncal, Ö.C. Aydın, “Örümcek Robot Sistem Tasarımı ve Gerçekleşmesi”, 15. Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı-TOK2013, İnönü Üniversitesi, 26-28 Eylül 2013, 1344-1349

[5] E. Söylemez, Makine Teorisi-I Mekanizma Tekniği, Birsen Yayınevi, İstanbul, 2010.

[6] A. Ghassaei, The Design and Optimization of a Crank-Based Leg Mechanism, Pomona College Department of Physics and Astronomy, April 20, 2011

[7] The TEAMTROTBOT website. [Online]. Available: http://www.teamtrotbot.com/mechanism.html

[8] The NASA website. [Online]. Available: https://www.nasa.gov/feature/automaton-rover-for-extremeenvironments-aree

[9] S. Patnaik, “ Analysis of Theo Jansen Mechanism (Strandbeest) and Its Comparative Advantages Over Wheel Based Mine Escavation System”, International Organization of Scientific Research, 43 | P a g e, July. 2015

SET Technology - Turkey

eISSN  : 2618-6446    
DOI : doi.org/10.36287/setsci

E-mail : info@set-science.com
+90 533 2245325

Tokat Technology Development Zone Gaziosmanpaşa University Taşlıçiftlik Campus, 60240 TOKAT-TURKEY
©2018 SET Technology