PLM UYGULAMALARI İÇİN SANAL ÜRÜN GELİŞTİRME SÜRECİNDE İNSAN MAKİNE ETKİLEŞİMLİ BİR HAPTİK SİSTEMİN GELİŞTİRİLMESİ
Proje no. 1110 · Durum: Kapanmış · 2017
Özet
PLM'e ait tersinir mühendislik sürecinde, sanal ürün modellerine ilişkin kaydedilen tüm ilerlemelere rağmen, insanın bilişsel motor kabiliyetinin (hissetme) hâlihazırda devre dışı olduğunu görmekteyiz. Bu araştırmada, sanal ürün geliştirme sürecinde insanın bilişsel motor kabiliyetini prosese katarak inovatif insan-makine etkileşimli PLM haptik sistemi geliştirilmiştir. PLM haptik yaklaşımının geliştirilmesinde; tersinir mühendislik araçlarından, sensör ağlarından, insanın sinir sisteminden, sinyal işleme tekniklerinden, istatistiksel yöntemlerden, psikofizik prosedürlerden ve haptik teknolojiler gibi birçok disiplinden yararlanılır. İnsan-makine etilişemi cıvata gevşemesi üzerine uygulanmıştır. Bilindiği üzere, çevresel ve operasyonel belirsiz koşullara maruz kalan mühendislik sistemlerinin barındırdıkları cıvatalar kritik koşullar altında bazen gevşeyip facialara neden olabilirler. Bu da, mal kaybı, zaman ve hatta bazı durumlarda can kayıplarına neden olabilmektedir. Dolayısıyla, bu teknolojik mühendislik sistemlerinde oluşabilecek cıvata gevşemelerini tespit edip güvenliklerini ve bütünlüklerini korumak hayatî derecede zaruridir. Araştırma, laboratuar ortamında üretilen üç katlı alüminyum bir sistem üzerine uygulanmıştır. Üç katlı sistemdeki sanal hasar benzetim senaryoları her bir katta yer alan çerçevedeki cıvatanın gevşetilip lineer olmayan etki oluşturmasıyla yapılmıştır. Sistem, iki ray üzerinde sadece yanal yönde hareket edebilmekte ve zemin katı tek eksenli ve bant genişliği sınırlandırılmış tesadüfi frekanslarla (operasyonel ve çevresel ortam benzetimi için) elektromanyetik titreştirici aracılığıyla sarstırılmıştır. Her bir katta yer alan elemanın kenar bölgesine sistemin dinamik tepkilerini ölçmek ve bunları cıvata gevşeme teşhisinde kullanmak amacıyla tek eksenli ivmeölçer yerleştirilmiştir. Her bir durum için toplatılan ivmeölçer verileri, başlangıçta oluşturulan cıvata gevşeme konfigürasyonuna göre kategorize edilmiştir. Daha sonra, bu ölçüm verileri istatistiki örüntü algoritmalarında değerlendirilerek uygulanan yöntemlerin cıvata/cıvataların gevşemesini teşhis edebilme kabiliyetleri karşılaştırılmış ve elde edilen sonuçlar da tablo ve alıcı işletim karakteristik (AİK) eğrileriyle sunulmuştur. Her tekniğin sonucu AİK eğrisi altında kalan alan ve optimum doğru pozitif oranı (DPO) açısından değerlendirildiğinde en iyi başarının VOR modelinin ABA ile birlikte kullanılması sonucu edilmiştir. En sonunda, örüntü tanımadan elde edilen skorlar haptik uyarımlarla katılımcılar üzerinde uygulanıp katılımcıların bunları sanal ortamda algılama performansları test edilmiştir. Sonuç olarak PLM uygulamaları için önerilen bu haptik-PLM yaklaşımıyla, üründeki oluşabilecek hasarlar sezgisel olarak hissedilebilmesi sağlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Sanal modelleme, haptik sistemler, cıvata gevşemesi, örüntü tanıma, yapı sağlığı izleme, vektör otoregresif modeli, tekil değer ayrışımı, Mahalanobis uzaklığı, asal bileşenler analizi, çevresel ve operasyonel belirsizlikler.