Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.14279/857
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorΓεωργιάδης, Τάσος-
dc.contributor.authorΠαπαχρυσοστόμου, Χρύσω-
dc.date.accessioned2015-01-21T13:10:37Z-
dc.date.accessioned2015-11-30T10:50:12Z-
dc.date.available2015-01-21T13:10:37Z-
dc.date.available2015-11-30T10:50:12Z-
dc.date.issued2014-
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14279/857-
dc.descriptionΣτην παρούσα μελέτη ζητήθηκε να σχεδιαστεί με τη βοήθεια λογισμικού σε τρισδιάστατη μορφή ένα Τελικό Στοιχείο Δράσης. Το Στοιχείο αυτό έχει ως στόχο να αποκόβει και να μαζεύει ντομάτες σε θερμοκήπιο χωρίς να προκαλεί ζημιά στον καρπό. Έτσι, έχει σχεδιαστεί ένα Τ.Σ.Δ. προσομοιάζοντας τον χειρονακτικό τρόπο αποκοπής της ντομάτας με τη χρήση του σχεδιαστικού προγράμματος ‘Solidworks’. Αρχικά, ερευνήθηκαν τα Τ.Σ.Δ. που ήδη έχουν αναπτυχθεί στην αγορά και σχεδιάστηκαν σκίτσα από διάφορες πιθανές ιδέες προς εφαρμογή. Έχει δοθεί ιδιαίτερη έμφαση στη δημιουργία ενός εντελώς πρωτότυπου στοιχείου. Σε επόμενη φάση και μετά από πολλές παρατηρήσεις επιλέχθηκε η καταλληλότερη ιδέα η οποία αναλύθηκε με τη βοήθεια έρευνας και πειραματικής διαδικασίας τόσο στον πανεπιστημιακό χώρο όσο και στο θερμοκήπιο. Οι κύριοι έλεγχοι που έχουν γίνει είναι ο έλεγχος μη ολίσθησης, η αντοχή δυνάμεων του καρπού από τις πλάκες ώστε να μην προκαλεί ζημιά στη ντομάτα ο μηχανισμός και η εύρεση της δύναμης που χρειάζεται η ντομάτα να περιστραφεί και να κοπεί με το κοτσάνι. Μηχανισμός με τη βοήθεια ελατηρίου επιβεβαιώνει τη μη πρόκληση ζημιάς στη ντομάτα από μεγαλύτερη της επιτρεπόμενης πίεση. Κατά το σχεδιασμό, εκτός από τα αυτοσχέδια κομμάτια, έχουν χρησιμοποιηθεί τυποποιημένα εξαρτήματα από καταλόγους εταιρειών. Μετά από στατική ανάλυση μελετήθηκε η πιθανότητα αστοχίας των κρίσιμων κομματιών παρατηρώντας τις υψηλές τάσεις. Ανάλογα με τα αποτελέσματα έγιναν βελτιώσεις στην γεωμετρία και αλλαγή στο υλικό. Επίσης μετά από αυτό το σημείο, εξετάσθηκε και η δυνατότητα κίνησης του Τ.Σ.Δ. με την αναπαραγωγή βίντεο. Σε τελευταίο στάδιο κοστολογήθηκε ολόκληρος ο μηχανισμός που σχεδιάστηκε. Καταγράφηκαν πιθανές παραλλαγές για μείωση του κόστους, για καλυτέρευση του μηχανισμού και έγιναν εισηγήσεις για περαιτέρω διερεύνηση. Το τελικό αποτέλεσμα είναι ένα Τ.Σ.Δ. με σερβοκινητήρα που κινεί γραμμικά δύο παράλληλες πλάκες δεξιά και αριστερά του. Οι πλάκες ενώνονται με άρθρωση με ακόμη δύο πλάκες και μεταξύ τους υπάρχει ελατήριο. Οι πλάκες είναι τοποθετημένες σε μικρή κλίση προς τα μέσα. Στη μία πλάκα είναι βιδωμένο μοτέρ και στον άξονα του εισχωρεί μικρή τροχαλία με δόντια και περιμετρικά εγκατεστημένος ιμάντας χρονισμού που ενώνεται με μια μεγάλη τροχαλία. Ένα ρουλεμάν περικλείεται από την μεγάλη τροχαλία και στην επιφάνεια του υπάρχει σφουγγάρι πολυουρεθάνης. Στην άλλη πλάκα υπάρχει ακόμη ένα ρουλεμάν με σφουγγάρι πολυουρεθάνης. Η συνδυασμένη κίνηση του στοιχείου έχει σαν αποτέλεσμα τη περιστροφή της τομάτας όπως ακριβώς γίνεται κατά τη περισυλλογή των ντοματών στα θερμοκήπια από τους εργάτες με τη επιτυχή αποκοπή μαζί με το κοτσάνι όπως εζητήθη.en_US
dc.description.abstractThis dissertation focuses on developing a 3D model of an end-effector by using software. The objective of the end-effector is to cut the stem and harvest tomatoes in a greenhouse environment without damaging the fruit. The end-effector was designed to simulate the human harvesting method for tomatoes with the use of the 3D CAD design software Solidworks®. The first phase of this project evaluated existing industry designs, a few of which were selected to draft engineering drawings for implementation. Emphasis was given on creating an original element. During the next phase the most suitable idea was selected after recording a lot of observations. Literature review was conducted on the selected design and tests were carried both at the university and at the greenhouse. The following parameters were tested to determine the effectiveness of the end-effector: the amount the fruit moves, the fruit response to the applied gripping forces and defining the torque necessary for the fruit to twist and the stem to be mantained. Based on the results of the test it was confirmed that using a spring in the end-effector design prohibits damaging the fruit from applying a greater force than the allowable force. It should be noted that during the design phase apart from the standardised components from industry catalogues were used in addition to the hand drawn parts. A static analysis was performed by observing the risk of failure of the critical components for high stresses. The geometry and the materials used were adapted based on the results of this static analysis. In addition after this analysis stage the movement capability of the end-effector was examined via video representation. The last stage focused on estimating the cost of the mechanism. In order to reduce the cost and improve the end-efffector’s effectiveness possible design variations were recorded. Furthermore design recommendations were introduced for further review. The final end-effector design consist of a servomotor that linearly moves two parallel plate grippers on each side. One set of gripper plates is connected to another set with a hinge and a spring in between. The gripper plates are positioned at a small inward angle. A motor is attached to one of the plates and a small gear is concentrically positioned to it. A larger gear is connected to the smaller gear by a timing belt that is installed on the perimeter. A bearing is enclosed by the larger gear and it has a polyurethane sponge on the surface. An additional bearing with a polyurethane sponge is also attached to the other plate. The combined movement of the end-effector results on the twisting of the fruit similarly to the human harvesting method with the successful collection of the fruit maintaining the stem as instructed.en_US
dc.formatpdfen_US
dc.language.isoelen_US
dc.publisherΤμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών και Επιστήμης και Μηχανικής Υλικών, Σχολή Μηχανικής και Τεχνολογίας, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρουen_US
dc.rightsΑπαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κατόχου των πνευματικών δικαιωμάτων.en_US
dc.subjectRobot Armen_US
dc.subjectHarvestingen_US
dc.subjectGreenhouse Tomatoesen_US
dc.subject.otherΡομποτικός Βραχίοναςen_US
dc.subject.otherΝτομάτες Θερμοκηπίουen_US
dc.titleEnd effector design of a robot arm for harvesting greenhouse tomatoesen_US
dc.title.alternativeΣχεδιασμός ενός Τελικού Στοιχείου Δράσης για Ρομποτικό Βραχίονα, ο οποίος θα χρησιμοποιείται για κοπή και μάζεμα ντοματών από θερμοκήπιοen_US
dc.typeBachelors Thesisen_US
dc.affiliationCyprus University of Technologyen_US
dc.dept.handle123456789/46en
dc.relation.deptDepartment of Mechanical Engineering and Materials Science and Engineeringen_US
dc.description.statusCompleteden_US
cut.common.academicyearemptyen_US
dc.relation.facultyFaculty of Engineering and Technologyen_US
item.fulltextWith Fulltext-
item.cerifentitytypePublications-
item.grantfulltextopen-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_46ec-
item.openairetypebachelorThesis-
item.languageiso639-1el-
crisitem.author.deptDepartment of Mechanical Engineering and Materials Science and Engineering-
crisitem.author.facultyFaculty of Engineering and Technology-
crisitem.author.orcid0000-0002-8984-1011-
crisitem.author.parentorgFaculty of Engineering and Technology-
Appears in Collections:Πτυχιακές Εργασίες/ Bachelor's Degree Theses
Files in This Item:
File Description SizeFormat
abstract chryso papachrysostomou.pdfAbstract150.04 kBAdobe PDFView/Open
Περίληψη Χρύσω Παπαχρυσοστόμου.pdfΠερίληψη116.12 kBAdobe PDFView/Open
CORE Recommender
Show simple item record

Page view(s) 10

212
Last Week
1
Last month
4
checked on May 14, 2024

Download(s) 10

226
checked on May 14, 2024

Google ScholarTM

Check


Items in KTISIS are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.