Robotik sistemler kullanarak mermileri yakalamak, robotik araştırmalarda önemli zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Mermi yörüngesini anlamak ve hareketini etkileyen temel faktörleri belirlemek, bu alandaki temel görevlerdir. Bu çalışma, bir mermi hareketini etkileyen faktörleri kapsamlı bir şekilde analiz etmeyi amaçlamaktadır ve özellikle ping pong topunun yörüngesine odaklanmaktadır. Yerçekimi, kaldırma kuvveti, santrifüj kuvveti gibi doğrusal faktörler ve hava direnci, Coriolis kuvveti gibi doğrusal olmayan faktörler incelenmektedir. Ping pong topunun hareket denklemleri, MATLAB programlaması kullanılarak sayısal ve analitik yöntemlerle çözülmektedir. Çalışma, bu önemli faktörlerin topun hareketi ve yörüngesi üzerindeki etkisini yüzdelik olarak belirlemektedir. Her bir faktörün katkısını anlayarak, mermi davranışıyla ilgili daha doğru ve kapsamlı bir anlayış elde edilebilir. Mermi ile hedefin çarpışma noktasını belirlemek için, yörünge eğrisinin üzerine oturan bir yaklaşık bir parabolik eğri denklemi elde edilir. Bu denklem, hedefle kesin çarpışma noktasının tahmininde değerli bir içgörü sağlar. Önerilen yöntem, analitik ve sayısal hesaplamalardan elde edilen sonuçların karşılaştırılması ve detaylı analizi yoluyla doğrulanmıştır. Bu araştırmanın bulguları, görüntü tabanlı gözetim sistemleri, spor video görüntülerinin analizi, insan faaliyetlerinin izlenmesi ve insan-makine etkileşimini geliştirmek gibi çeşitli alanlarda geniş uygulamalara sahiptir. Mermi hareketini etkileyen tüm önemli faktörleri dikkate alarak ve inceleyerek, bu araştırma, mermilerin doğru ve verimli bir şekilde yakalanması için değerli içgörüler ve araçlar sunarak robotik araştırmaların ilerlemesine katkıda bulunmaktadır.
Doğrusal olmayan denklemler projektil hareketinin dinamikleri hava direnci kaldırma kuvveti sayısal yöntem
Catching projectiles using robotic systems poses significant challenges in robotics research. Understanding the projectile's trajectory and identifying the key factors influencing its movement are fundamental tasks in this field. This study aims to comprehensively analyze the factors affecting the motion of a projectile, specifically focusing on the trajectory of a ping pong ball. Both linear factors, such as gravity, buoyancy force, and centrifugal force, and nonlinear factors like air drag and Coriolis force, are examined. The motion equations of the ping pong ball are solved using numerical and analytical methods implemented in MATLAB programming. The study quantifies the percentage impact of these significant factors on the ball's motion and trajectory. By understanding the contributions of each factor, a more accurate and comprehensive understanding of the projectile's behavior can be achieved. To determine the point of impact of the projectile with the target, an equation of a fitted parabolic curve above the trajectory curve is obtained. This equation provides valuable insights into predicting the precise point of impact with the target. The proposed method is confirmed through the comparison and detailed analysis of the results obtained from analytical and numerical calculations. The findings of this research have broad applications in various fields, including image-based surveillance systems, analysis of sports video images, monitoring human activities, and enhancing human-machine interaction. By considering and studying all significant factors affecting projectile motion, this research contributes to the advancement of robotics research, providing valuable insights and tools for catching projectiles accurately and efficiently.
Nonlinear equations dynamics of projectile motion air drag buoyancy force numerical method
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Balistik Sistemleri, Makine Mühendisliğinde Sayısal Yöntemler |
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar | |
Erken Görünüm Tarihi | 14 Temmuz 2025 |
Yayımlanma Tarihi | |
Gönderilme Tarihi | 18 Kasım 2023 |
Kabul Tarihi | 19 Nisan 2025 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 12 Sayı: 23 |