ARAŞTIRMA PROJESİ (BAP2)

PLM Uygulamaları için Sanal Ürün Geliştirme Sürecinde İnsan Makine Etkileşimli bir Haptik Sistemin Geliştirilmesi

Proje Özeti

Son zamanlarda teknolojide görülen ilerlemeler PLM platformunda tasarımı gerçekleştirilen ürünlere de yansıyıp bu ürünlerin sanal ortamdaki tasarım sürelerinin azaltılması çok önemlidir. Günümüzde, PLM’e ilişkin tersinir mühendislik sürecinde dizayn edilen modellerde genellikle lazer tarama, fotogrometrik görüntüleme, X-Ray, BT ya da MR kesitlerinden yararlanılarak ve bunların 3D yazılımlarda değerlendirilmesiyle tasarımları gerçekleştirilmektedir. Son 30 yıldır, tersinir mühendislikte bu tekniklerin kullanılmasıyla özelikle katı modele ilişkin segmentasyon aşamalarını otomatik olarak yapabilen için birçok algoritmanın gelişmesine olanak tanımıştır. Bunun yanında da bu yaklaşımların kullanılmasıyla PLM uygulamalarında bir hayli derecede ilerlemeler kaydedilmiştir. Diğer taraftan, PLM’e ait tersinir mühendislik sürecinde, sanal ürün modellerine ilişkin kaydedilen tüm bu ilerlemelere rağmen, insanın bilişsel motor kabiliyetinin (hissetme) hâlihazırda bu araçlardan devre dışı olduğunu görmekteyiz. Dolayısıyla, PLM’e ait tersinir mühendislik sürecinin performansının artırmak için bütünleşik sayısal teknolojik araçlardan ve insanın bilişsel sisteminden yararlanılarak, geleneksel prosedürlerden farklı olan yeni konseptlerin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır.

Önerdiğimiz bu araştırmanın temel amacı, sanal ürün geliştirme sürecinde harcanan süreyi azaltmak ve bu ürünün dokunma duyusuyla sanal ortamda hissedilebilmesini sağlamak için yeni ve inovatif bir insan-makine PLM haptik sistemi geliştirip insan katılımcıları üzerindeki başlangıç etkinliğini belirlemektir. Bütünleşik insan-makine 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. Araştırma, başlangıçta farklı yüzey pürüzlülüğüne sahip değişik levhalar daha sonrada bir cep telefonu kasası üzerine uygulanması planlanmaktadır. Önce, ürünlere ilişkin geometriler tarama cihazıyla çıkartılır. Daha sonra, bu ürünlere ilişkin mekanik özellikleri belirlemek ve bunları haptik  yaklaşımda kullanmak amacıyla bunların yüzeylerine ivmeölçerler yerleştirilerek sarstırıcı ile titreştirilir. İvmeölçerlerden alınan veriler ön işleme tekniklerine tabi tutularak mod frekansları çıkartılır. Sonra, gerçek ürüne ait malzeme özelliklerini tespit etmek için (elastisite katsayısı) bu ürünün sanal geometrisi üzerinde bilgisayar ortamında modal simülasyonlar gerçekleştirilir. Sanal simülasyonlarda başlangıçta küçük bir elastisite değeri atanıp çözüm başlatılır. Deneysel olarak ölçülen birinci mod frekansı, nümerik simülasyonla elde edilinceye elastite modülü çözümde yenilenir. Daha sonra, sanal ürün geometrisiyle birlikte elde edilen mekanik katsayılar, haptik PLM yaklaşımında kullanılıp, insanların bu ürünleri dokunma duyularıyla algılayabilme düzeyleri test edilmesi amaçlanmaktadır. Geliştirilmesi planlanan, bu yaklaşımın PLM’e ait ürünlerin algılanmasında ve özellikle, modelleme aşamasında harcanan sürenin azaltacağını öngörmekteyiz.