İmalat Mühendisliği Eğitimi için Sanal Gerçeklik Sistemi Tasarımı ve Geliştirilmesi

Mühendislik eğitiminin önemli bir parçasını oluşturan laboratuvarlar, birçok avantajın yanı sıra yüksek ilk kurulum maliyetleri, gelişen teknolojiye göre güncellenme gereksinimi ve sınırlı kullanım süreleri gibi bazı dezavantajlara da sahiptir. Son yıllarda gerçek laboratuvarların bir alternatifi olarak düşünülen sanal laboratuvar uygulamaları üzerine önemli çalışmalar yürütülmektedir. Sanal laboratuvar çalışmalarının önemli bir bölümü de sanal gerçeklik teknolojisine dayanmaktadır. Makine mühendisliği ve imalat mühendisliği gibi bölümlerde okutulan bilgisayar destekli imalat derslerinde, CNC makinelerini kontrol etmek için uygulama yapma gereksinimi duyulur. Bu çalışmada, bu gereksinimin karşılanması amacıyla sanal gerçeklik teknolojisi kullanarak geliştirilen bir sistem önerilmiştir. Öncelikle, sanal gerçeklik başlığı ve kumanda kolundan oluşan bir sanal gerçeklik donanım seti tasarlanmıştır. Daha sonra ise Unity tabanlı bir simülasyon yazılımı geliştirilmiştir. Bu yazılım ile CNC makinesinde farklı G kodu uygulamalarının sonuçlarının öğrenciler tarafından görülmesi sağlanmıştır. İçerik geliştirilmesinin yanı sıra düşük maliyetli sanal gerçeklik donanımının da üretilmesi, bu çalışmayı benzerlerinden ayıran unsurlardan birisidir.

Anahtar Kelimeler:

Sanal gerçeklik, CNC, Sanal laboratuvar, Unity

PDF

___

[1] Bidaybekov, L. B., Bidaybekov, E. I., Sharmukhanbet, S., Kamalova, G. B. ve Oshanova, N. T., (2012). The Use of Virtual Measuring Devices in Teaching Modeling of Physical Processes. Procedia - Soc. Behav. Sci. 51, 803–806, https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2012.08.243
[2] Kamińska, D., Sapiński, T., Aitken, N., Della Rocca, A., Barańska, M., & Wietsma, R. (2017). Virtual Reality as a New Trend in Mechanical and Electrical Engineering Education. Open Physics, 15(1), 936-941, https://doi.org/10.1515/phys-2017-0114.
[3] di Lanzo, J. A., Valentine, A., Sohel, F., Yapp, A. Y., Muparadzi, K. C., & Abdelmalek, M. (2020). A Review of The Uses of Virtual Reality in Engineering Education. Computer Applications in Engineering Education, 28(3), 748-763, https://doi.org/10.1002/cae.22243.
[4] Bowman, D. A., & McMahan, R. P. (2007). Virtual Reality: How Much Immersion is Enough?. Computer, 40(7), 36-43, https://doi.org/10.1109/MC.2007.257
[5] İçten, T., & Güngör, B. A. L. (2017). Artırılmış Gerçeklik Üzerine Son Gelişmelerin ve Uygulamaların İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 5(2), 111-136.
[6] Alhalabi, W. (2016). Virtual Reality Systems Enhance Students’ Achievements in Engineering Education. Behaviour & Information Technology, 35(11), 919-925, https://doi.org/10.1080/0144929X.2016.1212931
[7] Labovitz, J., & Hubbard, C. (2020). The Use of Virtual Reality in Podiatric Medical Education. Clinics in Podiatric Medicine and Surgery, 37(2), 409-420, https://doi.org/10.1016/j.cpm.2019.12.008
[8] Hagita, K., Kodama, Y., & Takada, M. (2020). Simplified Virtual Reality Training System for Radiation Shielding and Measurement In Nuclear Engineering. Progress in Nuclear Energy, 118, 103127, https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2019.103127
[9] Bashabsheh, A. K., Alzoubi, H. H., & Ali, M. Z. (2019). The Application of Virtual Reality Technology in Architectural Pedagogy for Building Constructions. Alexandria Engineering Journal, 58(2), 713-723, https://doi.org/10.1016/j.aej.2019.06.002
[10] O’Connor, M., Deeks, H. M., Dawn, E., Metatla, O., Roudaut, A., Sutton, M., ... & Wonnacott, M. (2018). Sampling Molecular Conformations and Dynamics in a Multiuser Virtual Reality Framework. Science advances, 4(6), eaat2731, https://doi.org/10.1126/sciadv.aat2731
[11] Akbulut, A., Catal, C., & Yıldız, B. (2018). On The Effectiveness of Virtual Reality in The Education of Software Engineering. Computer Applications in Engineering Education, 26(4), 918-927, https://doi.org/10.1002/cae.21935
[12] Ouyang, S. G., Wang, G., Yao, J. Y., Zhu, G. H. W., Liu, Z. Y., & Feng, C. (2018). A Unity3d‐Based Interactive Three‐Dimensional Virtual Practice Platform for Chemical Engineering. Computer Applications in Engineering Education, 26(1), 91-100, https://doi.org/10.1002/cae.21863
[13] Tarng, W., Lee, C. Y., Lin, C. M., & Chen, W. H. (2018). Applications of Virtual Reality in Learning the Photoelectric Effect of Liquid Crystal Display. Computer Applications in Engineering Education, 26(6), 1956-1967, https://doi.org/10.1002/cae.21957
[14] Li, M., Li, Y., & Guo, H. (2020). Research and Application of Situated Teaching Design for Nc Machining Course Based on Virtual Simulation Technology. Computer Applications in Engineering Education, 28(3), 658-674, https://doi.org/10.1002/cae.22234
[15] Nadan, T., Alexandrov, V., Jamieson, R., & Watson, K. (2011). Is Virtual Reality A Memorable Experience in an Educational Context?. International Journal of Emerging Technologies in Learning (iJET), 6(1), 53-57.