Su altı demirli mayınların etkisiz hale getirilmesine yönelik pnömatik robotik kesici prototipinin geliştirilmesi
Development of a pneumatic underwater robotic cutter prototype oriented for moored sea mine destruction
Yazar: GÜVENÇ SORARLI
Danışman: DOÇ. DR. SAVAŞ DİLİBAL
İstanbul Gedik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies

Özet:
SU ALTI DEMİRLİ MAYINLARIN ETKİSİZ HALE GETİRİLMESİNE YÖNELİK PNÖMATİK ROBOTİK KESİCİ PROTOTİPİNİN GELİŞTİRİLMESİ
ÖZET
Deniz harbinde en yaygın harp araçlarından biri olarak kullanılan deniz mayınlarına karşı arama, tespit ve imha maksatlı birçok mayın karşı tedbiri (MKT) geliştirilmektedir. İnsansız mayın karşı tedbirlerinin gelişmesinde malzeme, makine ve mekatronik sistemlerdeki gelişmeler etkin rol oynamıştır. Günümüzde halen kullanılmakta olan dip mayınları temel olarak dipte sabit bir ağırlığa ve buna bağlı uzunluğu deniz yüzeyine yakın olacak şekilde ayarlanmış bir halat ya da tel vasıtası ile askıda bırakılarak çevresinden geçen gemi veya denizaltılara karşı savunma amaçlı kullanılmaktadır.
Yapılan bu çalışma, su altı demirli mayınlarının etkisiz hale getirilmesine yönelik pnömatik tahrikli robotik kesici prototipinin geliştirilmesini amaçlamaktadır. Robotik kesici, manipülatör sistemindeki uç fonksiyonel elemandır. Etki edilmek istenen cisimle direk temas kuran tek alt sistemdir. Robotik kesici konumu ve yönelimi manipülatör ile kontrol edilerek istenilen nihai konuma getirilir ve yapılacak operasyona göre kesme işlemini gerçekleştirir.
Prototipi geliştirilen robotik kesici sistemi su altı pnömatik tahrikle çalışan çeneli tip kesicidir. Robotik kesici korozyona mukavim sert bir metal olan 5083 serisi alaşımlı alüminyumdan üretilmiştir. Kesilecek malzemenin özelliğine göre (tel yada halat) robotik kesici bıçakların daha sert ve mukavim bir malzemeden üretilmesi mümkündür. Eyleyici tahrik sistemi olarak pnömatik kompresör sistemi kullanılmıştır. Bu sistem pnömatik tahrikli piston mekanizmasını ileri geri hareket ettirerek robotik kesici sistemi açıp kapatmaktadır. Tez kapsamında robotik kesicinin optimum tasarımı gerçekleştirilmiştir. Mekanik sistemin dinamik simülasyonu ve analizi için MSC ADAMS'ta kurulan model kullanılmıştır. Ayrıca, deneysel çalışmalarda IMU sensör ve yük hücresi kullanılarak robotik kesici için hız, pozisyon bilgileri tespit edilmiş ve çekme kuvveti testleri gerçekleştirilmiştir. 
Anahtar Kelimeler: İnsansız Su Altı Aracı, ROV, Su Altı Robotu, Kesici, Pnömatik Tahrikli Robotik  Kesici, Demirli mayın

Abstract:
DEVELOPMENT OF A PNEUMATIC UNDERWATER ROBOTIC CUTTER PROTOTYPE ORIENTED FOR MOORED SEA MINE DESTRUCTION 
ABSTRACT
Many developments have occurred in countermine measurements in the areas of searching, detection and destruction of sea mines, which is a very common instrument in the sea battles.  The improvements in the battlefield equipments, machineries, and mechatronics systems played a crucial roles in the studies of unmanned countermine measurements. The moored sea mines which are still used are consist of a cable connected to the ground weight. The length of the cable is measured just to reach the surface of sea level in order to defend against the ships traveling there.

The aim of this study is to reveal the significance of the design for the pneumatically actuated robotic cutter prototype, which can be used to deactivate sea mines at sea level.  Robotic cutter is the main functional element in the manipulator system.  It is the only sub-system that has the direct contact with the object.  The direction and the position can be controlled by the manipulator appointed to the final position and the cutting operation. 

The manufactured prototype of the robotic cutting system has two-jaw type gripper, operated by an underwater pneumatic actuator.  The robotic cutter is manufactured by a corrosion resistance 5083 series alloy-aluminum metal. Depending on the properties of the cutting material, the robotic cutter can be manufactured using high hardness strengthened material.  Pneumatic compressor system is used as an active actuator system. This system moves the pneumatically actuated piston mechanism backwards and forward in order to open or close the robotic cutting system.  The optimum design of the robotic cutting system is accomplished in this study.  MSC ADAMS model is used for the dynamic simulation and the analysis of the mechanical system.  Additionally, experiment results are obtained using IMU sensor and load-cell which are utilized to receive speed, position data and tension force.

Keywords:  Unmanned underwater vehicle, underwater robotics cutter, pneumatically actuated robotic cutter, moored sea mine.