Robotiğe Başlarken

Bir rob ot yapmaya karar verdiyseniz hayal gücünüzün sınırlarını zorlamalısınız. Ancak teknolojiye sahip olmayabilirsiniz. En iyi robotu nasıl tasarlayacağınızı size biz söyleyemeyiz. En önce bu konuda tecrübeli kişilerle konuşun ve vakit geçirmeden başlayın. Tasarımınıza, robotunuzun ne yapmasını istediğinize karar vererek başlayın, labirent çözen bir robot mu yapacaksınız yoksa mum söndüren bir robot mu yoksa başka bir robot mu? Yapmak istediğiniz şeye göre robotlar farklı teçhizatlara ihtiyaç duyacaktır, mum söndüren robota bir pervane takmanız gerekirken veya mumu söndürmek için bir alete ihtiyaç duyarken, labirent çözen robota böyle bir parça takmak gereksiz ve de yersiz olacaktır. Elektronik ve programlama becerisi, robot yapımında önemli faktörlerdir. Tabi ki radyo kontrollü bir robot yapıyorsanız, sensör ve yazılıma ihtiyaç duymayacaksınız. Robotunuzun tasarımını ona yükleyeceğiniz göreve göre belirlemelisiniz, bir yarışmaya katılacaksanız, yarışmanın kurallarını da göz önünde bulundurmalısınız. Yapmak istediğiniz şeye göre değişmekle beraber, genel olarak bir robot aşağıdaki kısımlardan oluşur.

• Şasi
• Motorlar
• Aktarım elemanları
• Batarya
• Tekerlekler
• Devreler
• Sensörler
• Yazılım

Tasarımınız ilk olarak robotunuzu hareket ettiriş biçiminize göre şekillenecektir: robotunuz düz bir yolda mı yoksa engebeli bir arazide mi gidecek, yüzecek mi yoksa bir duvara mı tırmanacak. Büyük ihtimalle karada hareket eden mobil bir robot yapmak isteyeceksiniz. Hareketi sağlamak için de tekerlek, palet veya ayaklara ihtiyacınız olacak. Tekerlekler daha fazla itiş gücü sağlayacaktır. Diğerlerine göre ucuz, kontrolü ve montesi daha kolaydır. Ayrıca tekerlekleri oyuncaklardan söküp kullanabilirsiniz. Robotunuzun hareket edeceği yeri, nasıl hareket edeceğini belirledikten sonra hangi sürüş sistemini kullanacağınıza karar vermelisiniz. Genellikle robotlarda diferansiyel(tank tipi) sürüş sistemi tercih edilir.

Diferansiyel sürüş biçiminde, sağ ve sol tekerlekler arasındaki hız farkından faydalanılarak dönüşler gerçekleştirilir. Sağdaki 2  teker dururken diğer 2 tekeri hareket ettirerek robotun duran tekerleklerin olduğu nokta etrafında dönmesini sağlayabilirsiniz, ya da sağdaki 2 teker ileri doğru dönerken diğer 2 tekeri de geriye doğru döndürürseniz, robotunuz kendi ekseni etrafında dönecektir.

Bir diğer sürüş biçimi de otomobillerde kullanılan Ackermann sürüş biçimidir. Bu yöntemde araç önde bulunan ve birbirine bir mille bağlı iki tekerin sağa ve sola dönmesiyle dönüşlerini gerçekleştirir.  Sürüş biçimine karar verdikten sonra nasıl motor kullanacağınızı da saptamalısınız. Çoğu motor, robotu kontrol edebileceğinizden daha hızlıdır. Bu yüzden motorun hızını düşürmek için dişli kullanmalısınız. Bazı motorlar dişli kutulu olarak satılırlar, böyle motorlara dişli motor(gear motor) denir. Dişli kullanmanın, hızı düşürmenin yanında torku da yani itiş gücünü de artırması avantajdır. Ayrıca motor seçiminde motorun tüketeceği elektriksel güç de, kullanılacak batarya ve motor sürücü devre seçiminde etkili olacağından dikkate alınmalıdır. Bütün bu aşamaları yaptıktan sonra artık devreleri tasarlayabiliriz. Kullanılacak motorlar, hareket şekli, robottan beklentilerimiz devre tasarımı için belirlenmesi gereken kriterlerdir. Otonom bir robot yapacaksanız robotu kontrol edecek bir beyne, mikrodenetleyiciye ihtiyacınız olacak. Mikrodenetleyici, içerisinde işlemci, RAM, ROM ve diğer çevresel birimleri barındıran tümleşik(entegre) devredir. Mikrodenetleyicinin işlem hızı, bellek boyutu, giriş/çıkış(I/O) birimleri için ayrılmış port sayısı ve diğer özellikler seçiminizde etkili olacaktır. Küçük robot projeleri için genellikle Microchip firmasının ürettiği PIC’ler kullanılır. Bunun sebebi de ucuz olması, erişim ve kullanım kolaylığı. Ancak PIC’in yeterli olmadığı robot projeleri vardır, bunlar için de daha gelişmiş kontrol birimlerine ihtiyaç duyulacaktır. Otonom bir robot yapıyorsanız robotunuz birtakım duyu organlarına, sensörlere ihtiyaç duyacaktır. Kontrast, basınç, ısı, hareket sensörleri gibi birçok sensör çeşidi vardır. Gene seçiminizde robota yaptırmak istedikleriniz etkili olacaktır. Örneğin, bir çizgi izleyen robot yapacaksanız, çizgiyi izleyebilmek için kontrast sensörlerine ihtiyacınız olacak ve ya mum söndüren bir robot yapacaksanız mumu algılayabilmek için ısı sensörüne ihtiyacınız olacak. Bir diğer devre de motorları hareket ettirebilmek için gerekli olan motor sürücü devrelerdir. Peki, motor sürücüler neden gereklidir? Motoru kontrol ederken mikrodenetleyiciye direk bağlayamazsınız, arada motor sürücü bir devrenin olması gereklidir. Çünkü mikrodenetleyiciden çekebileceğiniz maksimum akım seviyesi çoğu motoru döndürmek için yeterli değildir. Özetlemek gerekirse, bir robotun elektronik aksamı, kabaca mikrodenetleyici, sensörler ve motor sürücü devreden oluşmaktadır.  Bir sonraki aşama robotun şasisi, yani motorları, devreleri, tekerlekleri ve bataryayı taşıyacak parça. Şasiyi yaparken motorların, devrelerin, tekerleklerin ve bataryanın boyutu ve biçimi göz önünde bulundurulmalı, ayrıca bu parçaların şasi içindeki yerleşim planı yapılmalıdır. Aksi halde istenilmeyen durumlar ortaya çıkacaktır. Tabi ki bütün bunları yapabilmek için de, şasi içine yerleşecek parçaların boyutları ve biçimleri önceden bilinmelidir. Bir sonraki aşama ise robotun tüketeceği enerjiyi hesaplamak, bunun için de hep en kötü durum göz önünde bulundurulmalı ki robotunuz sizi yarı yolda bırakmasın. Tüketilen toplam enerjiyi hesaplamak için de devrelerin ve motorların çektiği akımı bilmek gerekir. Burada en çok enerjiyi motorlar tüketecektir. Daha önce de söylediğim gibi en kötü senaryoyu düşünmek ve motorun çekebileceği maksimum akımı hesaba katmak gerekir. Batarya seçimi de tabi ki tüketilen enerji hesaba katılarak yapılır. Son olarak eğer otonom robot yapıyorsanız mikrodenetleyicinizi programlamanız gerekecektir. Kullandığınız mikrodenetleyici hangi dilde programlanıyorsa o dili tercih etmelisiniz. Örneğin PIC programlarken PIC Assembly, PIC C ve PIC Basic dillerini kullanabilirsiniz. Assembly diğerlerine göre daha temel bir dildir. O yüzden assembly kullanırken kontrol edeceğiniz üniteyi donanımsal olarak iyi bilmelisiniz. Örneğin bir LCD’ye yazı yazdırırken, eğer Assembly kullanıyorsanız, ekranı temizleme, imleci başa alma, satır değiştirme gibi belli sırayla yapmanız gereken işlemler vardır ve bunları bilmeniz gerekmektedir. Ancak c veya basic dillerini kullanıyorsanız, LCD’ye yazı yazmada fonksiyonları kullanabilir ve bu şekilde işleri daha da kolaylaştırabilirsiniz. Assembly dilinde mikrodenetleyicinin belleğini daha verimli kullanabilirken, c ve basic de böyle bir şansınız yoktur. Bu yüzden C veya Basic dillerinin yanında Assembly dilini de bilmek sizi avantajlı konuma getirecektir.

Yazan: Tuna BULUT 

Ortalama Üye Değerlendirmesi

   (0 Oylama)

Yorum Sayısı: 2 / 2