ROBOTİK BAŞLANGIÇ
ROBOT NEDİR?
Bir mekanizmanın robot olarak adlandırılabilmesi için dört temel kısmı içermesi gerekir. Bu temel kısımlar; robotun çevresindeki verileri algılayabilmesi için gerekli sensörler, 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.
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 konusundsa zor olan taraf 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. 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.
Robot devrelerinin yanısıra robot kiti de robotik ile yeni ilgilenenler için eğitici olabilir. Düzgün tasarlanmış robot kitleri kullanan kişiye pek çok şey öğretebilir ve kendi robotunuzu yapmaya biraz daha yaklaşmanızı sağlayacak bir adım olabilir.
Robotiğin başlangıç noktası meraktır. Merak, robotiğe başlarken ve kendinizi robotik konusunda geliştirirken en çok ihtiyaç duyacağınız şeydir.
Robotiği hobi olarak seçtiyseniz araştırmaya hazırlıklı olmalısınız. Araştırmaya kendinizden başlayın. Robotik; elektronik, mekanik ve yazılımın bileşkesidir. Siz bunlardan hangisine kendinizi daha yakın hissediyor ve hangisine daha çok ilgi duyuyorsunuz? Robotiğin hangi parçası daha çok ilginizi çekiyorsa öğrenmeye oradan başlayın.
Robot yapmak için elektronik, mekanik ve yazılım bilgilerinin üçüne de sahip olmak gerektiğinden ilk başta bir robotu tamamen kendinizin yapması çok zordur. Bazı parçaları hazır almanız gerekebilir. Zaman içinde araştırarak ve farklı robot projeleri ile uğraşarak kendinizi geliştirir ve tamamen size ait bir robot yapabilirsiniz.
Robotiğe başlarken mümkün olduğunca en basit şeylerden başlayın. Karmaşık projeler ile uğraşmak hem daha çok para harcamanıza sebep olabilir hem de başarısız olursanız isteğiniz kırılabilir.
Kendi robot projenizi yapmaya karar verdiğinizde almanız gereken başlıca malzemeler:
Havya, lehim ve lehim pompası
Multimetre
Yan keski, tornavida
Breadboard
Dirençler, kondansatörler, transistörler, diyotlar, ledler, mikrodenetleyiciler...vb devre elemanları
Motorlar ve tekerlekler
Bataryalar ve / veya piller
Mikrodenetleyiciler
Programlayıcı kart
Silikon tabancası ve silikon...
Hazır modüller alarak mı yoksa herşeyi kendim yaparak mı başlamalıyım?
Bu soru robotiğe yeni başlarken çoğu kişinin kafasındaki sorudur. Hazır modüller kullandığınızda rahatlıkla ''Ben yaptım'' diyemeyeceğinizi düşünebilirsiniz. Ancak unutmayın ki ilk robotunuzu baştan sonra her parçasıyla kendiniz yapmanız çok zordur. Bu bir çok konuda bilgi sahibi olmanızı gerektirir. Bilgiyi ise sadece okuyup araştırarak kazanamazsınız.
İyi tasarlanmış robot devreleri ve robot kitleri size bir çok şeyi okuyup araştırarak öğrenebileceğinizden daha hızlı ve etkili biçimde öğretebilir. Özellikle yeni başlarken bu tip robot devrelerini ve robot kitlerini kullanmaktan kaçınmayın. Ama bu robot devrelerini ve robot kitlerini kullanırken de yaratıcılığı göz ardı etmeyin. Kite ya da devreye uyumlu kendinize özgü tasarımlarla farklı robotlar deneyin. Değişik mekanik düzenekler tasarlayıp kendinizi geliştirin. Bir sonraki aşamalarda bu robot devrelerini kendiniz yeniden programlamayı ya da yeni sensörler ve fonksiyonlar eklemeyi deneyebilirsiniz. Böylece hazır robot devreleri ve robot kitleri kullanarak da ''Bu robotu ben yaptım!'' diyebilirsiniz.
Robotiğe başlangıç amacı genellikle hem eğlenmek hem de keyif alabileceğiniz şeyleri öğrenmektir. Her şeyi en ufak parçasından itibaren tamamen kendiniz yapmaya çalışmanız daha çok zaman alacağından sizi sıkabilir. Bunun yanısıra hazır robot devreleri ve robot kitleri robotunuz için gerekli olan bir çok parçayı bir arada barındırır. Bu nedenle ek masraflar yapmak ve parça aramak gibi sıkıntılarla fazla uğraşmanız gerekmez.
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.
( KAYNAK: www.Robotiksistem .com)