Robot ile mozaik dizme otomasyonu

Abstract

Mozaik sanatı; günümüzden 8000 yıl kadar önce ortaya çıkmış olmasına ve günümüzde hala büyük bir rağbet görmesine rağmen, araç ve malzemelerin gelişmesi dışında mozaik yapımında kullanılan teknik değişmemiş ve hep el ile icra edile gelmiştir. Tez çalışmasında; mozaik desenlerinin, el ile dizilişi yerine geliştirilen bir yazılım vasıtasıyla kontrol edilen dört serbestlik dereceli bir kartezyen robot tarafından dizilmesi gerçekleştirilmiştir. Tez çalışmasının birinci aşamasında; mozaik sanatının tarihsel gelişimi ve geçmişten bugüne mozaik yapımı hakkında bilgi verilmiştir. Mozaik dizme otomasyonu konusunda yapılan çalışmalar belirtilmiş, çalışmanın amacı ifade edilmiştir. İkinci aşamada; mermer taşların dizilmesinde kullanılacak olan dört serbestlik dereceli kartezyen robotun tasarlanması ve imal edilmesi hakkında bilgi verilmiştir. Robotun mekanik ve elektronik donanımını oluşturan kısımlar ele alınmış ve incelenmiştir. Üçüncü aşamada; mozaik dizme otomasyonu için geliştirilen algoritma açıklanmıştır. Bu yazılım ile; herhangi bir BDT (Bilgisayar Destekli Tasarım) programında çizilen mozaik deseninin yorumlanarak desen içerisindeki tüm mermer parçalarının geometrik özellikleri elde edilmiş ve bu veriler kullanılarak mermer taşların belirli bir noktadan alınarak deseni içindeki koordinatlarına yerleştirilmesi gerçekleştirilmiştir. Dördüncü aşamada; deneysel olarak SolidWorks BDT programında çizilen ve dxf formatında kaydedilen çeşitli mozaik desenlerinin imal edilen robot tarafından dizilmesi gerçekleştirilmiştir.

The art of mosaic arised 8000 years ago. Despite all those years and all the attention it has received, mosaic patterning is still being carried out manually and mosaic patterning processes have never been changed except the tool and material development. In this thesis, instead of patterning manually, mosaic patterning automation is achieved by a four degrees of freedom cartesian robot. In the first part of the thesis; history of the mosaic art and the mosaic patterning processes are described. The studies about the mosaic patterning automation are defined and also the aim of this thesis is expressed. In the second part; a cartesian robot with a four degrees of freedom is designed and manufactured for mosaic patterning automation. The mechanical and electronic components of the robot are represented. In the third part, the algorithm which is developed for mosaic patterning and the control of robot, is described. The control software interprets a pattern file prepared using an existing 2D CAD package and computes the locations of the pieces of the pattern and guides the robotic arm. In the fourth part; experimental applications for several mosaic patterns that are designed using SolidWorks CAD software and saved in ".dxf" format, are carried out by the robot.