Solar Rover Yarışması

Solar Rover Nedir?

IEEE Türkiye PES’ in ilk defa düzenlediği bu yarışma, katılacak olan üniversitelerin PES kollarından güneş enerjisi ile çalışan, zorlu arazilerde yol alabilen ve uzaktan kontrol edilebilen bir Rover yapımını beklemektedir. Yarışma Nisan 2020 da düzenlenecek olan 7. IEEE Türkiye PES kampında gerçekleştirilecektir. IEEE MSKÜ PES olarak Solar Rover projemiz ile bizler de yarışma için hazırlıklarımızı yapıyoruz.

Solar Rover Yapım Aşamaları

Solar Rover projesi teknik bilgi ve uzun uğraşlar gerektiren komplike bir projedir. Ekip üyeleri aracın temel aksanları üzerinde bilgi ve alakalarının olduğu bölümleri seçerek iş bölümüne girişirler ve düzenli toplantılar ve hocalar ile fikir alışverişi sonrası bunları uygulamaya koyarlar. Ekip, bir dönemlik uzun ve yoğun geçen çalışma sürecinin ardından aracın oluşum sürecinde ihtiyaç duyulan, kurtarma sistemi,  kumanda sistemi, pil şarj devresi, güç üretim ve tüketim sistemleri, sensörler ve yer istasyonu, devre şemalarının ve mekanik aksanların çizimi, en sonunda ise montaj aşamaları ile özverili ve gayretkar bir çalışmada bulunmuşlardır.

Kurtarma sistemi

 Kurtarma sistemimiz aracın dışarısında görünen bir noktasında bulunacak, switch aracılığıyla kapatılıp açma işlemi gerçekleştirilecektir. Switch doğrudan ESC’ye bağlı olacağından dolayı kapatma işlemi gerçekleştirildiği anda,sensörler dahil tüm sistemde elektrik akışı duracaktır.

Kumanda sistemi

Turbo racing lcd transmitter markalı kumanda aracılığı ile fırçasız motorumuzu ve servo motorumuzu kontrol ediyoruz. Kumandamız kendinden kanal yaratıp o kanal üzerinden veri gönderdiğinden dolayı telemetri kumanda sisteminde gerekli görülmemiştir. Kumanda 7 kanala sahip olup bu aşamada 2 kanalı ihtiyacımızı görmektedir.  Aracın hızı 0-120 değerleri arasında olacak şekilde kumandanın üzerinde bulunan LCD aracılığı ile pilot tarafından görüntülenmektedir. Servo denge ve motor hız limitleri kumandamız tarafından detaylı şekilde ESC’ye tanımlanmaktadır.

Pil şarj devresi

 Pili şarj etmek için iki farklı metot geliştirmiş bulunmaktayız. Bunlardan biri solar panel sistemimizdir. Diğer sistemimiz ise aracın kapalı günlerde panellerden yeterli voltajı alamaması durumunda devreye alacağımız adaptörlü şarj sistemidir. Bu sistem acil durumlarda da uygulanabilir olup,enerji ihtiyacı oluştuğu taktirde şebeke voltajından yararlanma imkanı sağlayabilmektedir.

 Güç üretim sistemi

 Solar Panel sistemimiz dört adet güneş panelinden oluşmakta olup her birinin 6V ve 150 mA üretme kapasitesi vardır. 12V gerilimi sağlamak için panellerin iki tanesini seri bağlayacağız. Oluşan ikili seri panellerimizi ise diğer iki panele paralel bağlayacağız.

Güç tüketim sistemi

Araç sistemimizde ürettiğimiz gücün büyük bir kısmını motorumuz tüketmektedir. Motorumuz, 3900 kV olup 60A akım çekebilmektedir.

ESC anlık olarak 180 A’e sürekli olarak ta 60 A’e kadar aracın akım çekmesine izin vermektedir.

Sensörlerimiz için kullanacağımız Arduinolar 5V gerilimle çalışmaktadır. Bu gerilimi ESC sağlayacaktır.

Kullanılan sensör

•             Mesafe Sensörü: Aracın ön kısmında bulunacaktır. Aracın kullanımı esnasında gözden kaçabilecek engeller ile arasında bulunan mesafeyi, yer istasyonumuza bildirecektir. Bu bilgilendirme ışığında parkurda gerçekleşebilecek herhangi bir sorundan pilotun haberdar olması sağlanacaktır.

•             Isı ve Nem Sensörü: Aracın içerisinde,motorun yakınında bulunacak olan bu sensör, yarışma esnasında motorda oluşabilecek fazla ısınmaları yer istasyonumuza bildirecek, bu vesileyle motorda oluşabilecek arızaların önüne geçilecektir.

•             Denge Sensörü: Aracın tam merkezinde bulunacaktır. Aracımız, eğimli arazilerde, daha önce tespit etmiş olduğumuz (x*) devrilme açısına yaklaştığında bu sensör sayesinde yer istasyonumuz bilgilendirilecektir. Pilot bu doğrultuda hareket ederek vakit kaybını ve daha da önemlisi oluşabilecek hasarları engelleyebilecektir.

•             Görüntü İşlemeli Kamera: Aracın ön kısmında bulunacaktır. Parkurda araç ile pilot arasında mesafe olduğu durumlarda pilota görüntü sağlayacaktır. Bu gibi durumlarda dahi pilot hızlı hareket ve manevra kapasitesini koruyacaktır. Çalışma prensibi ise şöyledir: Kameradan gelen görüntüyü Arduino RF ile yer istasyonuna aktarımı gerçekleşecektir.

 Yer istasyonu sistemi

  Yer istasyonu birimimiz bir adet dokunmatik LCD ekran, Bir adet TFT ekran, Arduino UNO ve Arduino RF’ten oluşmaktadır. Sensörlerden gelen bilgi dokunmatik LCD ekranımızda görüntülenecektir. Acil bir durum olması halinde ekran ve buzzer sayesinde yer istasyonu ve pilotun haberdar olması sağlanacaktır.

Mekanik 2 veya 3 boyutlu çizimler

Arabamızın şasesinin boyutlarını baz alarak elde ettiğimiz ölçümler sonucunda statik olarak araca zarar vermeyecek kabin üretmeye karar verdik. Ardından tahmini ölçüleri baz alarak kullanabileceğimiz olası çizimleri kağıda geçirdik. En mantıklı ve işlevsel gelen tasarımı kararlaştırdıktan sonra modelleme aşamasına başladık. Bilgisayar çizimi aşamasında Blender aldı programı kullandık. Bu programı tercih etmemizin sebebi ürünü somutlaştırmadan önce görünümünün gerçeğe en yakın sonuçlar vermesi idi. Kabin çizimlerimizi program üzerinde tamamladıktan ve ekip olarak üzerinde hemfikir olduktan sonra sanayide üretim aşamasına geçildi.

Montaj aşamaları

Kabin:Kabin için ilk olarak düşündüğümüz malzememiz alüminyum idi. Sonrasında danıştığımız ve fikir alışverişinde bulunduğumuz hocalarımızın yönlendirmesiyle krom malzeme kullanma kararı aldık. Aracımızın çizimlerini oluşturduktan sonra sanayi içerisinde yardım alabileceğimiz ustalarla görüştük ve işe koyulduk. Verdiğimiz ölçümler üzerinden krom parçaları kestirdik. Daha sonrasında kulübümüzün çalışma odasında aldığımız parçaları şase üzerinde denemesini yaptık. Deneme sonrası parçaların uyumunda herhangi bir sorun oluşmadığını gördükten sonra parçaların araç ile birleşimine başladık. Bu aşamada Dayson adlı yüksek yapıştırma özelliği olan maddeyi kullandık. Yapıştırma işleminden sonra aracımız bir gece boyunca kurumaya bırakıldı. Ertesi gün son iş olarak aracımızın üst kepinin yerleştirme aşamasına geçtik. Üst kepi pin ile  aracımızın şasesine monte ettik ve böylelikle kabin kısmını tamamlamış olduk.

Şase: Aracımızın şasesinin iç aksanları olan amortisör,dişliler,diferansiyel,şaft ve tekerlekleri kurulum aşamasına başlamadan önce güzel bir şekilde temizledik. Amortisörlerimizin iç kısmını Würth marka gres yağı ile yağladık. Yaylarda oluşan paslanmayı WD-40 marka pas çözücü ile temizledik ve maksimum performans alabileceğimiz düzeye getirdik. Dişli ve çarklarımızı monte ederken oluşabilecek sürtünmeden kaynaklı hasarı önlemek adına birkaç kez dönüşlerini ve birbirlerine

uyumlarını test ettik ardından yağlama işlemi gerçekleştirdik. Şase üzerinde bulunan tüm teknik aksanların kurumundan sonra tekerleklerimizi yerlerine yerleştirdik. Tekerleklerimizin bağlantısı esnasında fiberli bijon kullandık. Fiberli bijon tercih etmemizin sebebi aracın hareket esnasında tekerleklerde oluşturduğu salınım hareketini ve uyguladığı baskıyı dağıtarak yörüngesinden sapma ihtimalini en aza indirmektir.

Panel: Temin ettiğimiz 6V ve 150 mA değerindeki 4 adet solar panellerimizin birbirleriyle 2 seri ve ardından 2 paralel olacak şekilde bağlantısını yaptık. Sonrasında kulüp odamızda gerekli voltaj ölçümlerini yaptıktan sonra panellerin montaj aşamasına geçtik. Panellerimizi araç kepinin sağ ve sol olmak üzere iki yanına iki adet,üst kepine iki adet daha olacak şekilde yerleştirdik. Böylelikle gün ışığından olabildiğince fazla verim elde etmeyi planlamaktayız.