Tarihler 2017 Haziran ayını gösterdiğinde sınavlarımız bitmişti. Benim için oldukça yorucu bir süreçti ve başarıyla birinci sınıfı tamamlamıştım. Normal bir öğrenci dönemini tamamladıktan sonra eşyalarını toplayıp evine döner. Tamamı olmasa da çoğunlukla öğrencilerde bu durumu görebilirsiniz. Ben böyle yapmadım. Evimde kalıp, robotlar üzerine çalışmak istiyordum. Öyle de oldu. Bu sefer yeni bir robot sipariş ettim ve bu robot bir eğitim robotuydu. İstediğiniz kodlamayı yapabiliyordunuz ve istediğiniz modülü takabiliyordunuz.
Fotoğrafta gördüğünüz robotu sipariş ettim ve bu robotun amacı tamamen eğitici bir kitti. Önünde sabitlediğim iki adet mavi ışığın bulunduğu modülü görebiliyor musunuz? Onlar çizgi izlemek için tasarlanmış bir modüldü. Altında da sarhoş tekerlek vardı ve bu sayede istediğim her yöne çevirebiliyordum. Ortada sabitlenmiş iki adet metal çıkıntısı ise robotun herhangi bir engele çarpıp zarar görmesini engelleyecek çıkıntılardı. Üst tarafında göz gibi olan modül ise ultrasonik sensördür. Bu sensörler aracılığıyla robot, herhangi bir engel karşısında yönünü değiştirebilmektedir. Çalışma sistemi ise çok basittir. Ses dalgalarını sürekli olarak belirli bir frekans aralığında yayınlayarak “Acaba karşımda engel var mı?” sorusuna cevap arar nitelikte bir davranış sergiler.
SPACEMAG TÜRKİYE’Yİ TAKİP ETMEK İÇİN TIKLAYIN: LinkedIN, FACEBOOK, PİNTEREST
PLASTİK PARÇANIN ALTINDA ROBOTUN BEYNİ
Dediğim gibi eğer karşısında bir engel varsa robot farklı bir yöne doğru hareketine devam eder. Ben burada kodlamaya olan ilgimi de işin içine katarak ultrasonik sensör ile engel arasında ne kadar mesafe olduğunu anlık olarak bilgisayarımdan görebileceğim bir kod dizisi yazmış, çalıştırmıştım. Robotun konstrüksiyonunu (yapısını) ve diğer malzemelerini ben üretmedim ancak bir ultrasonik sensör üzerinde değişiklik yapabilecek kadar bilgi sahibi olmuştum.
Oldukça şirin duruyor değil mi? Bu robotu satın aldıktan sonra daha çok şey öğrenmeye başladım. Az önce de bahsettiğim gibi ultrasonik sensör üzerinde algoritmayı değiştirerek ve yeni kod dizisi yaratarak farklı bir output (çıktı) yani geri bildirim aldım. Eğer birinci sınıf öğrencisiyseniz ve mesleğinizle ilgili henüz çok şey öğrenmediyseniz, böyle bir şey yapabilmek inanılmaz bir öğrenme süreci yaşatıyor. Robotun üstünde bulunan şeffaf plastik parçayı görebilirsiniz. Bu plastik parçanın altında bulunan ve kare şeklinde olan kısım robotun beynidir. Tabi biz bu şekilde bir terim kullanmayacağız. Biz, ona devre kartı diyoruz. Yani robotun yönlendirildiği, programlandığı, istenilen komutların belirlendiği bir bölümdür. Robot, onsuz bir hiçtir. Uçak için kanat neyse robot için devre kartı odur. Birbirini tamamlayan iki component (bileşen) olarak ürünün bütünlüğünü sağlar. Devre kartına istediğiniz herhangi bir komutu kod dizisi halinde yazıp yükleyebilirsiniz. Tabi robotun sağlayabildiği sınırların dışına çıkmamak kaydıyla. Mesela, ağaca tırmanabileceği bir kod dizisi yazdıktan sonra tırmanma operasyonuna geçmesini bekleyebilirsiniz fakat Newton’un Hareket Yasaları size izin vermeyecektir.
NE ÖĞRENDİM?
Her canlının bir yeteneği ve sınırı vardır. Bir çınar ağacının uçuş yeteneği yoktur. Ondan böyle bir şey beklediğiniz zaman hayal kırıklığına uğramanız kaçınılmazdır. Ben burada şunu öğrendim, ortaya çıkardığınız bir ürün veya eserin bir amacı olmalıdır. Bu robotu sipariş ettiğim zaman suyun yüz metre altında hareket kabiliyetinin olmadığını biliyordum. Zaten böyle bir beklentim de yoktu. Bu yüzden, hedeflediğim ve beklentimin karşılığını fazlasıyla aldım. Aynı zamanda zaman da kaybetmedim. Geçen yıl Temmuz ayında Çernobil Nükleer Santrali ziyaretinde bulunmuştum (öğrenci düzeyinde bölgeyi gezmeniz biraz cesaret istiyor) ve hedeflerime ulaşmıştım. Hedeflerime ulaşmamın tek koşulu bir amacımın olmasıydı. Sadece robotlar değil diğer tüm işlerimde (Roket, robot, insansız hava aracı, seslendirme gibi) hedeflerim ve beklentimin doğrultusunda hareket ettim. Elbette başarısızlıklarım oldu ancak hiçbir zaman yaptığım işin en iyisini yapma güdümden vazgeçmedim ve pes etmedim. Eğer bakış açınızı bu şekilde belirlersiniz, sadece robot veya mekanik işler için değil, başarıya ulaşmanız mümkündür.
2017 TEMMUZ, ROBOTİK KOL
Bu robot belki de benim hayatımı değiştiren robotlardan birisidir. Bir önceki bölümde okuduğunuz robotun oldukça farklı bir versiyonunu bu bölümde bulacağınıza eminim. Şimdi benimle birlikte gelin ve bu robotu inceleyelim. Okulumuzda yaz okulunun başlamasıyla beraber dönem içerisinde projelerimi devam ettirebileceğim ve daha çok araştırma yapmak suretiyle çalışabilmek için öğrenci jargonunda üstten iki tane ders aldım. Üstten dediğim, ben birinci sınıfı bitirdiğimde ikinci sınıfın bahar döneminden bir tane ve güz döneminden bir tane olmak üzere Thermodynamics I (Termodinamik 1) ve Lineer Algebra (Lineer Cebir) adlı dersleri almıştım. Aynı zamanda sipariş ettiğim robotik kolu da inşa etmeye başlamıştım.
Robotik kolun base (zemin) standı fotoğrafta görüldüğü gibidir. Böyle bir zemine ihtiyaç duymamızın sebebini o zamanlar şöyle düşünmüştüm. Robotik kol ile bir nesneyi kaldırırken böyle bir zeminin olmaması durumunda kol devrilecekti. Yani, robotik üzerine ders almamış olmama rağmen önümde duran bu nesnenin ne işe yaradığını düşünce yoluyla kendime öğretmiştim. Daha önceki bölümlerde de belirttiğim gibi bir işi yaparken öğrenirseniz içselleştirebiliyorsunuz. Yani bir daha unutmuyorsunuz.
Fotoğrafta da görüldüğü üzere robotik kolun eklemlerini montajladıktan sonra yavaş yavaş ortaya çıkacak ürünün az çok neye benzediğini anlamaya başlamıştım. Zeminde bulunan ve kat kat olan dairesel parçaları görebiliyor musunuz? İşte onlar robotun zemin düzleminde sağa veya sola dönmesini sağlayan parçadır. Bir düşünce deneyi yapmak istiyorum. Bir nesneyi, örneğin A noktası diyelim, A noktasından alıp B noktasına taşıyabilmeniz için zemine bağlı bir bağlantı elemanına (bağlantı elemanının dönmesi gereklidir) ihtiyacınız vardır. Eğer böyle bir imkanınız yok ise yine robot yapabilirsiniz. Yapmış olduğunuz robot, teknik olmayan bir dille anlatacak olursak, yukarı aşağı hareket yapar. Asansör gibi düşünebilirsiniz. Asansöre bindiğiniz zaman sizi yukarı ya da aşağı taşır. Sağa veya sola hareket edebilmeniz için bir dönme noktası belirlemeniz gerekmektedir.
SPACEMAG TÜRKİYE’Yİ TAKİP ETMEK İÇİN TIKLAYIN: TWİTTER, instagram, YOUTUBE
Zeminde bulunan ve vidalanmış yerin üzerindeki sarı kutuya bakmanızı istiyorum. Bu sarı kutuya bağlı ve karşılıklı iki adet uzun çubuk (link) göreceksiniz. O çubuklar ortadaki sarı kutuya bağlıdır. Peki bütün bu mekanik sistemler ne işe yaramaktadır? Aslında basit bir düşünceyle ne olduklarını anlayabiliriz. Diyelim ki bir nesneyi zeminden alıp otuz santimetre yüksekliğe taşıyacaksınız. Robot hangi hareketi yapmalı ki o nesneyi veya iş parçasını alıp kaldırabilelim? Bakın, eğer böyle düşünürseniz yani bakış açınızı bu şekilde oluşturabilirseniz hemen işe koyulup bir sistem yapabilirsiniz. Çalışmaz ise üzerinde modifikasyon yapıp tekrar deneyebilirsiniz. Bu şekilde öğrenmenin ayrıcalığı büyüktür. Sizler bu yazıları okurken anladığınızı düşünüyorum. Yoksa sinüs, cosinüs veya homojen transform matrisleri gibi detaylı, yorucu konulara giriş yaparsam muhtemelen yazıyı burada bitirirdiniz. Basit bir şekilde olaya ve olgulara yaklaşmak hem zaman kazandırır hem de pratikliğiniz artar. Bu şekilde bakmayı daha doğru buluyorum. Kişisel yorumum bu şekildedir. Devam edelim.
En son ortadaki sarı kutuda kalmıştık. Aslında onlar kutu değil, içinde dişli aktarım sistemi bulunduran ve dişlileri koruyan kutulardır. Yani o kutuların içerisinde motor ve aktarım organları bulunmaktadır. Ortadaki sarı kutu yani ikinci kutunun önünde sarı bir kutu daha vardır. İkisini tutan ve karşılıklı olan bağlantı elemanları aracılığıyla robotun sadece gripper (çene, kıskaç, tutucu) kısmını kısa düzlemlerde hareketini sağlayabiliyoruz.
Fotoğrafta gördüğünüz çene kısmının tamamlanmış halidir. İstediğimiz bir iş parçasını veya nesneyi bu çeneye tutturmak suretiyle ister yukarı aşağı ister dönme noktasına bağlı olarak iş yaptırabiliriz. Hatta nesneyi zeminden tutup, yukarı kaldırıp aynı zamanda dönerek başka bir konuma getirebiliriz. Bütün bu operasyonları gerçekleştirmek için matematiksel olarak onlarca işlem yapmanız, türev almanız, matrisleri kullanmanız gerekmektedir. Kısaca, hocamın deyişiyle, kapıya kadar türev almanız gerekmektedir. Robotun motorlarına hareket verebilmek için her motordan çeşitli jumper kabloları taktım ve lehimledim. Geriye sadece kumandayı ve enerji için üreteci (pili) takmak kaldı.
Videoda izlediğiniz gibi dişliler yardımıyla robotun kıskacını kapatıp açabiliyoruz. Belirli nesneleri kaldırabilir ve ufkunuzu genişletebilirsiniz.
NE ÖĞRENDİM?
Robotik kollar çok ciddiye alınacak ve hassasiyetleri de bir o kadar önemli olan robotlardır. Çünkü, büyük otomotiv firmalarının imalat hattında bu robotlar kullanılmaktadır. Örneğin, kaynak yapan bir robotik kolun hassasiyetini belirlemek ciddi bir iştir. Bu robotik kol bana yaptığım işte daha hassas olmam ve aklımda soru işaretleri kalmayacak bir şekilde ürünü bitirmem gerektiğini öğretmiştir. Geçen yıl Adana’da bir plastik fabrikasına misafir olmuştum. Orada ABB marka bir robotik kolun nasıl parçayı kestiğini daha detaylı görebilirsiniz. Bu bölümden sonra diğer bölümü de yayınlayacağız ve son bölümde hayallerin sınırının olmadığını göreceksiniz.
Beşinci ve son bölüm için aşağıdaki linki tıklayın.
BAĞLANTILI HABER VE MAKALELER: ROBOTLAR-5: ROBOTLARA SATRANÇ OYNATTIM
