Ads Top

Merhaba sevgili TazeMühendis okurları bugün sizlere robotik sistemlerden bahsetmek istiyorum. Bu konuya değinmemin sebebi hem kendi ilgimi çekmesi hem de robotların artık yerimizi bile almaya başlamasıdır. İster hobi olsun ister bu alana yönelmek isteyenleriniz olsun ister kendine bilgi katmak isteyenleriniz olsun mutlaka okumanız gereken bir konu bence.Öncelikle robot nedir bu soruyu cevaplandırarak konuya girmek istiyorum.

Robot Nedir?

Robot, mekanik sistemleri ve bunlarla ilişkili kontrol ve algılama sistemleri ile bilgisayar algoritmalarına bağlı olarak akıllı davranan makinelerdir. Bir mekanizmanın robot olarak adlandırılabilmesi için dört temel kısmı içermesi gerekir. Bu temel kısımlar; robotun çevresindeki verileri algılayabilmesi için gerekli sensörler(alıcılar), verilerin toplanmasını ve kontrolü sağlayan elektronik devreler, bu sensör verilerini kullanarak robotun amacına uygun matematiksel ve mantıksal işlemler ile karar verme olayının gerçekleşmesini sağlayan bir program (robotun mikrodenetleyicilerine yüklenecek algoritma) ve verilen kararlar doğrultusunda gerekli hareketleri gerçekleştirebilecek bir mekanik düzenektir.

Robot Yapmak ve Robot Tasarım Aşamaları Nelerdir?

Gerçek anlamda her şeyiyle size ait bir robot yapmak için elektronik, yazılım ve mekanik bilgilerine sahip olmanız gerekir. Bu nedenle robot yapımı zahmetli bir iştir. Eğer robotik ile yeni ilgilenmeye başladıysanız ve ilk robot projeniz için sabırsızlanıyorsanız basit robot uygulamalarıyla başlamanız gerekir. Bunlar ışığa yönelen robot, çizgi izleyen robot ya da engel algılayan robot gibi projeler olabilir. Robot yapımı konusunun da zor olan tarafı elektronik, yazılım ve mekanik konularının hepsine hakim olunması gerekmesidir. Çoğu insan bu üç konudan birinde ya da ikisinde bilgi sahibi olup diğerlerinde yetersiz olabilir. Bu noktada projeniz için destek almanız gerekir hatta kendinize takım arkadaşları bulup bir ekip kurarsanız kendinize daha çok bilgi katıp çok fazla da zorlanmamış olursunuz.  Birçok robot devresi günümüzde elektronik kart halinde satılmaktadır. Bu şekilde robot devresi kurulu elektronik kart halinde alındığında lehim de gerektirmediğinden yeni başlayanlar için daha uygun olacaktır.

Adım Adım Robot Tasarım Aşamaları

1)Robotun Amacının Belirlenmesi

Robot sadece yapmak olmak için yapılmamalıdır,yapacağınız robotun mutlaka 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.

2)Amaca Uygun Sensör 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.

3)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.

4)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.

5)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).

6)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.

7)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 hazır olsun.

Peki bunların hepsini yaptık oldu ki robotumuz çalışmadı bu durumda ise ilk kontrol etmemiz gereken aşamalar nelerdir?

⏩Voltaj regüle devresi var ise voltaj çıkışları,
⏩Elektronik devredeki lehimlerin düzgün olup olmadığı,
⏩Elektronik devrede kısa devre kontrolü,
⏩Sensörlere gelen ve sensörlerden alınan sinyaller,
⏩Sensör bağlantı kabloları ve soketleri,
⏩Motor sürücü devre giriş ve çıkış voltajları,
⏩Motor bağlantıları,
⏩Mikrodenetleyicinin besleme voltajı ve giriş çıkış pinlerindeki sinyal voltajlarıdır.

Eğer bu noktalar hatasız fakat robot yine de düzgün çalışmıyorsa yazdığınız programda hatalar olabilir. Programı kontrol edin gerekirse algoritmayı ve programı yeniden düzenleyerek tekrar deneyin.

Son Sözler

Arkadaşlar burada yazımı sonlandırırken bir sonraki yazımda çizgi izleyen robotlardan,mini sumo robotlardan,diğer robotlardan ve aslında doğadan nasıl ilham aldığımızdan bahsedeceğim. Şimdilik görüşmek üzere 😇

Hiç yorum yok:

Blogger tarafından desteklenmektedir.