Robot Nedir Nasıl Yapılır ?

Robot duyargaları (sensör) ile çevresini algılayan, algıladıklarını yorumlayan, bunun sonucunda karar alan (yapay zeka), karar sonucuna göre davranan, eylem olarak hareket organlarını çalıştıran veya durduran bir aygıttır.

Yukarıdaki tanıma göre bilgisayara paralel port ile bağlı ve klavyeden kontrol edilen bir araba robot değildir. Mutfak robotunuz “robot” değildir.  Çünkü bu iki örnekte de otonom (Kendi kendine) karar verme özelliği bulunmamaktadır.

ROBOT = ALGI + KARAR + EYLEM

Örneğin arabanın önüne eklenecek sensörden bir sinyali alınca, algıladığı sinyali bilgisayarın mikroişlemcisine yorumlatıp önünde bir engel oduğunu anlayıp, kendiliğinden sağa veya sola dönüyorsa arabanız artık bir robottur.

Robotik biliminde yol alabilmek kolay değildir. Cesaret, çaba, yoğun uğraş, sabır ve en önemlisi başarma arzusu ve kararlılığı gerektirir. Uykusuz geçen geceler başarının sırrıdır

Önce temel elektronik ve mekanik bilgileri ile tanışmış olmak veya öğrenmek için zaman ayırmak gerekir. Devamı ise okumalarınız ve deneylerinizle adım adım gelir.

Konu ile ilgili bilginiz derinlemesini olmasını gerektirmez.  Elektronik devre şemaları mutfak reçeteleri gibidir. Bir düzine sembol öğrenmeyi gerektirir.  Bir kaç günde öğrenebilir, devre şemalarını okuyabilirsiniz. Direnç, kondansatör, transistör, entegre ve diğer elektronik aksamın işlevlerini öğrenmek gerekir. Çok az parça içeren basit devrelerle başlayıp ilerleyeceksiniz. Bilgilerinizi geliştirdikçe daha gelişmiş karmaşık devreleri çözecek veya mevcut bir devreyi ihtiyacınıza göre değiştirebileceksiniz.

Robotun şasi, gövde ve hareket aksamının üretimi için biraz mekanik, biraz da el becerileri gerektirir. Ahşap, aluminyum, plastik malzemeleri kesmek, bükmek, delmek, yapıştırmak, şekillendirmek gibi işlemler gerektirir. Bu işleri yaparken her zaman koruyucu önlemler alın, kendinize zarar vermeyin.

Gerektiğinde el becerileri sizden iyi olan arkadaşlarınızdan veya aile bireylerinizden yardım alın. Temel bilgi ve becerilerinizi kitaplar okuyarak, deneyler yaparak sabır ve öğrenme arzunuz ile geliştireceksiniz.

Öğrenmenin bir yolu da deneme yanılma metodudur. Hata yapmaktan KESİNLİKLE çekinmeyin. Yanlışlar öğreticidir. Bir sorunla karşılaştığınızda yoğun çabalar sonucunda sorunu hala çözemiyorsanız, işinizi bir kaç gün bir kenera bırakın, yaptığınız işlemleri not alın. Bir kaç gün sonra araştırma ve çabalarınız hala sonuç vermiyorsa, robot grublarına yazarak grup üyelerinden forumlar aracığıyla yardım isteyin ,kimse size hayır demez. Kendinizi motive edin, başarma arzunuzu kamçılayın, “başaracağım!” deyin.

Robotik Teknigi

Hobi robotları yapmak zor değildir mekanik elektronik ve her proje için şart olmamakla birlikte az bir programlama bilgisi gerektirir. Her birinden kendinizi geliştirmeniz  ”robotik aklınızın” gelişmesi demektir.

Çok iyi tasarımlar iyi bir malzeme bilgisinden geçer; iyi stratejiler güçlü programcılık sayesinde yapılabilir.

ROBOT TASARIMI VE YAPIMI

Robotun amacının belirlenmesi;

Sitemizin de sloganı olan cümle ” Robot yap , işe yarasın! ”, yapacağınız robot ne olursa olsun ilk önce bir amacı olmalıdır. Robot yarışmalarında çizgi izlemek ya da rakip mini sumo robotu en kısa zamanda bulup dohyo dışına atmak, engelden kaçan robotlarda robotun engelleri algılayıp onlara çarpmadan hareketini sürdürmesi gibi amaçlar ya da daha özel robot projelerinde keşif, güvenlik, temizlik ve hatta endüstriyel otomasyon sistemlerinde kullanım amacı ile robot kollar ve farklı sistemler tasarlayabilirsiniz. Aşağıdaki videoda bir çok farklı robot projesi örneğini izleyebilirsiniz.

Amaca uygun sensör ( algılayıcı ) belirlenmesi;

robotun amacı doğrultusunda karar verebilmesi için çevreyle iletişim halinde olmasını sağlayan sensörleri olmalıdır. Robotun amacı belirlendiğinde çevredeki hangi değişimleri algılaması gerektiği de belli olmuştur zaten. ( rakip robot, beyaz çizgi, sıcaklık değeri, nem değeri… vb) Bu verilerin her biri farklı bir sensör gerektirir. Kullanabileceğiniz sensörü belirlemek için araştırmanızı yapın hangi sensörü nasıl kullanmanız gerektiğini öğrendiğinizde sonraki adıma geçebilirsiniz.

Algoritma düzenlemek;

robot tasarımı aşamasındaki en önemli adımlardan biri hatta belki en önemlisidir. Algoritma kısaca yapılacak işlemlerin mantıklı bir sıraya sokulmasıdır. Robotta neleri algılamanız gerektiği , hangi sensörleri kullanacağınız ve hangi işlemin daha önemli olduğuna karar vermelisiniz. Robotun algılaması gereken birden fazla veri varsa ve / veya birden fazla farklı sensör kullanacaksanız hangi verinin daha öncelikli olduğunu belirlemek önemlidir. Eğer bu konuda hata yaparsanız robotun çalışması da düzgün olmayacaktır çünkü öncelikle yapması gereken görevi algoritmasında geride kalacaktır ve bu durum aksaklıklara neden olabilir. Bu sebeple algoritma düzenlerken robotun amacına göre mantıksal öncelik sıralamasını yapın.

Robotun mekanik tasarımı;

robotu en basit şekilde amacını gerçekleştirebileği bir mekanik düzende tasarlamalısınız. Robotunuzun uyması gereken belli kriterler var ise bunları göz önünde bulundurmalısınız
( boyut, ağırlık). Bunlar belli olduğunda mekanik düzeneği doğru tasarlamak için önce robot motorlarını belirleyin. Robot motorunu seçerken motorun devir sayısı, motorun çalışma voltajı, motorun çektiği akım ve motorun büyüklüğü gibi etkenler önemlidir. Size en uygun robot motorunu seçtikten sonra bu motorları nasıl yerleştireceğinizi belirleyin ve robot gövdesini tasarlayın.

Elektronik devre tasarımı;

Bu adıma geldiğinizde robot tasarımı konusunda önemli kısımları belirlediniz demektir. Artık kullanacağınız sensörleri , hangi işlemlerin öncelikli olduğunu ve motorların özelliklerini biliyorsunuz. Elektronik devre tüm bunları işletmelidir, yani sensörlerden gelen verileri toplamalı, mikrodenetleyiciye aktarmalı ve mikrodenetleyicide alınan kararların uygulanması için motorları düzgün sürebilmelidir. Sonuç olarak bir robot için elektronik devrede sensör devresi, mikrodenetleyici devresi, motor sürücü devre ve voltaj regüle devresi olmalıdır. Bu devreleri hazırlamak için seçtiğiniz sensör ve motorların özelliklerini dikkate alın ( çalışma voltajı, giriş çıkış pinleri, çektiği akım değeri … gibi).

Robot programı yazılması;

robot programı yazılırken dikkate alınması gerekenler düzenlediğiniz algortima ve elektronik devrenizdeki mikrodenetleyicinin giriş çıkış pinleridir. Kullanacağınız programlama dilini ve mikrodenetleyiciyi ön araştırmalar ile belirleyin. ( detaylı bilgi için programlar ve mikrodenetleyiciler kısımlarına bakabilirsiniz. ) Her programlama dili ve her mikrodenetleyici kendi özellikleri ile farklı komutlar gerektirebilir bu konuda bilgi sahibi olmanız gerekecektir. Eğer komutları biliyorsanız düzenlediğiniz algoritma iyi bir program yazmanıza yetecektir. Yazdığınız kodu uygun bir derleyici ile makine diline çevirip programlayıcı ile mikrodenetleyiciye aktarın ve bir sonraki adıma geçin.

Parçaları birleştirmek ve robotu denemek;

artık elinizde bir robot için gereken üç kısım da bulunuyor. Mekanik düzeneğinizi hazırladınız ;motorlarınızı , tekerlekleri, dişlileri, sensörleri uygun yerlere yerleştirdiniz. Elektronik devreniz hazır. Sensörleri ve motorları giriş – çıkış pinlerine bağlayın ve devrenin voltaj beslemesi için kullanacağınız aküyü ya da pili yerleştirip bağlantısını yapın. Son olarak mikrodenetleyiciyi elektronik devreye yerleştirin ve robot ilk denemelere hazırolsun.

Düzeltmeler;

robotunuz ilk denemede hemen düzgün çalışmayabilir. Önemli olan hataların kaynağını tespit edebilmektir.

Robot Yarışma Kategorileri

Sumo & Mini Sumo
Çizgi İzleyen
Robotino – Labirent Çözen Robot
Yangın Söndüren Robot
Denge Robotu
Serbest Proje
Hızlı Çizgi İzleyen
İnsansız Hava Aracı (Mini Drone)
İnsansı Robotlar
Endüstriyel Robotik Kol
Tasarla – Çalıştır
Yumurta Toplama (Caretta Caretta) ….