Robotik kuş tasarımı
Robotic bird design
Yazar: MUSTAFA SATAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EBUBEKİR YAŞAR
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: Aerodinamik = Aerodynamics ; Kanat = Wing ; Kanat profili = Airfoil ; Robotik kuş = Robotic bird

Özet:
Kuşlar eski cağlardan bu tarafa en ilgi çeken hayvanlardan olmuştur. Bunun neticesinde her zaman nasıl uçtukları soru işareti olarak kalmıştır. Son yüzyıllarda kuşlar hakkında üstüne daha çok düşülmüş olsa da günümüzde ki teknolojik gelişmeler sayesinde şu zamanlarda çok daha fazla ilerleme katedilmiştir.
Kanat yardımıyla uçan doğal canlıları taklit ederek geliştirilen ornithopterler, birçok göreve hizmet edecek şekilde tasarlanabilmektedir. En büyük avantajları doğal uçan canlılara benzerliği, sessiz olmaları ve yapılarının basit oluşudur.  Bu yapıların şarj süreleri uzatılabilirse, özellikle kamufle olabilme yetenekleri sayesinde güvenlik ve askeri amaçla kullanılabileceklerdir. Albatros kuşunun yapabildiği gibi saatlerce uçup, kanat çırpmadan kilometrelerce yol kat edebilir ise işlevselliği ve önemi dahada artacaktır. Bu çalışmada kuşların nasıl uçtuğu, uçmak için gerekli kuvvetlerin neler olduğu, kanat yapıları gibi kuşların önemli parametreleri açıklanmıştır. Açıklanan parametrelere uygun bir robotik kuş tasarımı yapılmış ve yapımında kullanılabilecek malzemeler araştırılmıştır. Kanat profillerinin analizinde, akışkanlar mekaniğinde, bir akışkanın, atalet kuvvetlerinin, viskozite kuvvetlerine olan oranını belirleyen Reynolds sayısının düşük değerleri için kanat profillerini, kanatları ve uçakları analiz edebilen açık kaynak kodlu bir tasarım ve analiz programı olan XFLR5 programı kullanılmıştır. Bu sayede robotik kuş tasarımında kullanılacak olası etkin kanat profilleri elde edilmiştir. Çalışmada elde edilen kanat profilleri ve analiz değerleri kullanılarak 3D bir robot tasarımı da yapılmıştır

Abstract:
Birds have been one of the most interesting animals since ancient times. How they fly has always remained a question mark. Especially the latest technological developments have provided many advantages in imitating birds and flying bird robots have been made.
Developed by imitating natural creatures flying with the help of wings, ornithopters can be designed to serve many tasks. Its greatest advantages are its resemblance to natural flying creatures, its quietness, and its simple structure. If the charging times of the batteries, which are the energy sources of these structures, can be extended, they can be used for security and military purposes, especially thanks to their camouflage capabilities. If it can fly for hours and travel kilometers without flapping its wings, as the albatross bird can, its functionality and importance will increase even more. In this study, important parameters of birds such as how birds fly, what forces are required to fly, and their wing structures are explained. A robotic bird design was made in accordance with the described parameters and the materials that could be used in its construction were investigated. In the analysis of airfoils, XFLR5, an open source design and analysis program that can analyze airfoils, wings and aircraft, was used for low values of Reynolds number, which determines the ratio of inertial forces to viscosity forces in fluid mechanics. In this way, possible effective wing profiles to be used in robotic bird design were obtained. A 3D robot design was also made using the wing profiles and parameters obtained in the analysis obtained in the study.
Keywords: Robotic bird