Zararlı Böcekleri Yakalayan GPS ve Güneş Enerjisi ile Çalışabilen

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ
MEKATRONİK MÜHENDSİLİĞİ BÖLÜMÜ
Mekatronik Proje Uygulaması Proje Sunumları
Zararlı Böcekleri Yakalayan GPS ve Güneş Enerjisi ile Çalışabilen
Zeki Tarımsal Robot*
Olcay İŞLİYEN1
I- Giriş
Bu çalışmada organik tarımda zararlı böceklerle mücadele yöntemlerine alternatif zeki tarımsal mobil robot uygulaması
gerçekleştirilmiştir. Robot, tuş takımından (keypad) girilen taranacak alan bilgisinin dışına çıkmadan otonom olarak çalışmaktadır.
Çalışması esnasında önüne çıkacak engellerin etrafından dolaşmakta ve alanı tarayarak ortamda bulunan böcekleri kendisine çekerek
toplamaktadır. Robot, enerjisini güneş panellerinden ve mevcut bataryası üzerinden sağlamaktadır. Uygulamada böcekleri robota
çekmek için şekerli su ve kepek karışımı ve bu amaç için hazırlanmış feromon böcek tuzakları kullanılmaktadır. Taranması istenilen
alan içerisinde ileriye ve geriye doğru taranarak böcekleri robotun deposunda bulunan karışıma çekerek yakalanmaları
amaçlanmaktadır. GPS (Global Position System) ile taradığı alanları belirlenen robot deposu dolduğunda uyarı ışıklarını yakarak
kullanıcıya bilgi vermektedir. Robotun taraması gereken alan bittiğinde bitiş noktasında beklemektedir.
II- Materyal-Yöntem
Sistemin Blok Diyagramı:
Projenin genel blok diyagramı güneş paneli, mikrodenetleyici
ünitesi ve motorlar olmak üzere üç ana bölümden oluşmaktadır.
Sisteme ait blok diyagram Şekil 1’de verilmektedir.
Şekil 1: Sistemin Blok Diyagramı
Şekil 4. Gerçekleştirilen Sistem
Gerçekleştirilen çalışmada Arduino Mega 2560 R3 ve
Atmega328P mikrodenetleyicileri kullanılmaktadır. 4x3 Keypad
yardımıyla alınan alan bilgileri mikrodenetleyicilerde işlenerek DA
motorların hız ve yön kontrolü sağlanmaktadır.
Servo motor üzerine
cisimden yansımalı optik algılayıcı
yerleştirilerek
algılayıcının
engel
arama
işlemi
gerçekleştirilmektedir. Algılayıcının engel görmesi durumunda servo
motorun açı değerine göre robotun engelin etrafından dolaşması
sağlanmaktadır.
GPS modülü ile robotun taradığı alanın enlem-boylam değerleri
SD Kart üzerinde yazdırılmaktadır. Alınan bu değerler ile taranan
alan Google Earth
programı ile gerçek harita üzerinde
çizdirilmektedir. Örnek olarak çizdirilen harita Şekil 3’te
verilmektedir.
Şekil 2. Elektronik Donanımlar
Robotun çalışması için gerekli olan enerji 11 hücreli monokristal
solar güneş panelinden sağlanmaktadır. Panelin çıkışına bağlanan şarj
regülatörü ile 3 hücreli LiPo pil şarj edilmektedir. Kullanılan
elektronik donanımlar Şekil 2’de verilmektedir.
Robotun üretilen ürünlere ezmeden en az zararla işlem görmesi için
35 mm çapında yumuşak iç lastik kullanılmıştır. Kullanılan iç lastikler
ve feromon tuzaklar Şekil 4’te gösterilmektedir.
Şekil 3. Google Earth Örnek Harita Çizimi
III- Deneysel Çalışmalar
Robotun çalışma alanı için tuş takımı ile alınan alan bilgileri
mikrodenetleyicide işlenmektedir. X ve Y düzleminde robotun bir
metredeki hızı hesaplanarak toplam çalışma alanı sınırlandırılmaktadır.
Çalışma alanındaki tarama işleminde robotun önündeki engelleri
aşabilmesi için servo motor düzeneğiyle hazırlanmış cisimden yansımalı
algılayıcı bulunmaktadır. Servo motorun açı durumuna göre robotun
engelin hangi tarafından dolaşması gerektiğine karar verilmektedir.
Gerçekleştirilen sistem Şekil 4’te robotun örnek çalışma alanı Şekil 5’te
gösterilmektedir.
Şekil 5. Robotun Örnek Çalışma Alanı
IV-Sonuçlar ve Değerlendirme
Bu çalışmada organik tarımda zararlı böceklerle mücadele yöntemlerine alternatif zeki tarımsal robot uygulaması gerçekleştirilmiştir.
Zararlılarla mücadelelerde insan gücünü en aza indirerek akıllı bir sistem geliştirilmiştir. Zararlı haşereleri toplamak için kullanılan doğal
ürünler ve yapışkanlar ile insan sağlığını etkileyen ilaç ve kimyasalların etkilerini ortadan kaldırarak/azaltarak yenilikçi bir çözüm
üretilmiştir. Gerçekleştirilen projenin doğaya dost bir sistem olması için alternatif enerji kaynaklarının kullanılması, üretilen ürünlere
kullanılan yumuşak iç lastik ile ezmeden en az zararla işlem görmesi en önemli özelliklerindendir. Yakalanan böceklerin ölmeden bir
haznede toplanması ve haznede bulunan kepekli şekerli su karışımıyla besin ihtiyacını karşılayarak uzun bir süre canlı kalması sağlanarak
toplanan böceklerin ölü veya diri olarak olta balıkçılığında yem olarak kullanılabilinir.
1-Karabük Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Mekatronik Mühendisliği, [email protected]
*Bu poster MTM – 401 Mekatronik Proje Uygulaması Dersi kapsamında geliştirilen öğrenci projelerini tanıtmak amacıyla hazırlanmıştır. Doç. Dr. Raif BAYIR

Download Report