Robotik Uygulamlar

+ Yorum Gönder
Elektronik ve Elektronik Bölümü Bölümünden Robotik Uygulamlar ile ilgili Kısaca Bilgi
  1. 1
    Mattet
    Usta Üye
    Reklam

    Robotik Uygulamlar

    Reklam



    Robotik Uygulamlar

    Forum Alev
    Hayatı daha kolay yaşamak amacıyla çevresindeki nesnelerden yararlananinsanlık, şimdilerde adına robot dediği makinelerle üretimini, yaşantısınıoldukça kolaylaştırmış durumda. Teknoloji ile birlikte gelişen robot sektörükesinlikle gelecekte insanlığın kendisini soyutlayamayacağı bir birikimolacağını ispatlamıştır. Hayatımızın vazgeçilmezleri arasınagirecek/alacağımız bu kavramın anlaşılması şüphesiz çok önemli. Bizmi onları kullanacağız onlar mı bizi gibi felsefi tartışmalara girmeyensadece temel konulara ait bu çalışmada 2. Bölümde robotun doğumu, tanımı,robotu neyin robot yaptığı, otomasyon kavramı, robotların sınıflandırılmaçeşitleri ve birkaç robot örneği anlatılmıştır. 3. Bölümde isekontrol kavramı,robot kontrolleri ve kontrol çeşitleri sunulmuştur. Robotlarınçevreyle etkileşimini sağlayan sensörler ve algılama kavramı ise 4. Bölümdeanlatılmıştır. 5. Bölümde hareket mekanizmaları ve servo motorların çalışmaprensipleri sunulmuştur. 6. bölümde bir örnek robot tasarımıyla anlatılanlarsomutlaştırılmış ve son bölümde çalışma özetlenmiştir.
    2. Robot Nedir?
    Akıllı robot çevresinden bilgi alabilen ve bu bilgiyi anlamlı bir amaç içinkullanabilen makineye denir. Bir robot sistemi fiziksel olarak vardır.Bilgisayar programlarından farklı olarak ona elimizle dokunabiliriz. O çevresinisürekli algılar ve çevresine tepkide bulunur.
    2.1 Bir Robotu Hangi Özellikleri Robot Yapar?
    Her robotun tanımı gereği temel 3 özelliği vardır.
    1-İşlem yapma yetisi : Bir işlemi yerine getirebilmelidir yoksa robotolmaz sadece bir madde olur.
    2-İşlemin sonucunu belirleme yetisi : İşlemi yaptıktan sonra mutlakolarak işlemin sonucunu belirlemelidir ki işlem tam olarak yapılmış olsun.
    3-Karar verme yetisi : İşlemin sonucuna göre yada dış etkenlere göremutlaka bir yargı kurabilmelidir.
    2.2 Robot Kavramının Doğuşu
    Medeniyet, en devrimci sınıf olan burjuvazinin oluşturduğu kölelik düzenisayesinde bugünkü olağanüstü seviyeye ulaşmıştır. Bir köle tükettiğindenfazlasını üretmek zorundadır. Amerika da şeker kamışı toplayan zenci kölelersahiplerini milyarlarca dolar kazandırırken kendileri açlıktan, sağlıksızortamlardan ölmüşlerdir. Bu çirkin olaylar Amerika iç savaşı ve ardındandünya çapında kölelik düzeninin sona ermesiyle çalışan ihtiyacı duyan işverenlereskisi gibi ucuza isçi bulamamakta, bulduklarıyla da istediği kadar verimalamamaktaydı. Çünkü artık zorlama yoktu, çalışma hakları ve sendikalarvardı. İşte bu kötü durumdan insanları işten çıkarıp yerlerine birkaçinsanın işini yaptırabilecekleri mekanizmalar aramaya başlandı. Ve o gündengünümüze dek teknolojiyle bağlantılı olarak robot kavramı değişti vegelişti.
    2.3 Robot Kavramının Tarihteki Gelişimi
    Ortaçağda suyun kinetik ve potansiyel enerjisinden faydalanılarakmakineler yapılmaya başlandı. 17. Yüzyıldan itibaren mekanik harikasımakineler ortaya çıkmaya başladı. Bunlara örnek olarak 1805 yılındaLondra'da Henri Meillardet tarafından yapılan yazı yazabilen ve resimyapabilen makine verilebilir.
    Dünya literatüründe ilk defa "Robot" kelimesi 1917 yılındaKarel Capek'in kısa hikayesi olan Opilec'de geçmiştir. Fakat asil kavramolarak robot anlayışını 1921 yılında yine ayni yazarın Rossum's UniversalRobots (R.U.R.) adli tiyatro eserinde ortaya atılmıştır. Eserde robotlarRossum ve oğlunun topluma hizmet için oluşturduğu insan görünüşlü yaratıklardı.Robot kelime olarak ise Çek dilinden gelmektedir. Ağır, sıkıcı, angarya işmanasındadır.
    Dünyada ilk olarak robotlarla ilgilenen bilim dalına "Robotic"ifadesini kullanan kişi Issac Asimov'dur. Issac Asimov göre robot kavramındainsanlığın geleceği için üç önemli kuram vardır: (Daha sonradan 0.Kuramı eklemiştir)
    0.kuram: Robotlar asla insan olgusuna zarar vermemelidir.
    1.kuram: Robotlar asla insanlığa zarar vermemelidir. Diğer aşağıdakikuramlar tarafından aksi iddia edilemez.
    2.kuram: Robotlar insanoğlundan aldığı emirleri yerine getirmelidir. Diğeraşağıdaki kuramlar tarafından aksi iddia edilemez.
    3.kuram: Robotlar kendi varlıklarını diğer kuramları bozmadan ellerindengeldikçe korumalıdırlar.
    90'lı yıllara gelindiğinde robotlar artık çok çeşitli alanlarda, özellikleinsanların rahatlıkla yapamayacağı işleri kusursuz yaparak insanlığın yaşamsürecinde yerlerini aldılar. Bugün artık insan oğlunun inemediği derinsularda araştırma yapabilen, hiçbir mola vermeden yıllarca çalışabilenmontaj robotları, cerrahların hata yapmasını engelleyen hatta cerrahlıkmesleğini ortadan kaldıracak kadar iddialı olan ameliyat robotları, insankolunun yerine takılabilen yapay kol, robot köpek 'Aibo' sanırım bu gelişmelereen iyi örneklerdir. [1]
    2.4 Otomasyon Kavramı ve Robotların İşe Alınışı
    İlk olarak tarihte otomasyon kavramı Henry Ford la birlikte başlamıştır.Henry Ford 1800'lü yıllarda Ford araba fabrikasını kurup işletirken aldığıaraba siparişlerini karşılayamıyordu. O da en kısa sürede montajı nasıltamamlayacağını düşünürken iki seçeneği göz önünde bulundurmuş.
    a) Fabrikayı büyüterek daha çok işçi ve daha çok tezgah almak.
    b) Tezgahları bir şekilde hızlandırarak bir tezgahı iki veya daha çoktezgah gibi çalıştırabilmek.
    Bu iki kavramdan birincisinde üretim kesinlikle artacaktı ama kurulması vede çalışması fabrikaya çok daha fazla iş getirecekti. Bunun için Fordtezgahları üretim sırasına dizdi ve bir hareketli bant ile tezgahlar arasındabağlantıyı kurdu. İşte o günden sonra Ford firmasının üretimikatlanarak büyüdü. O günler için yeterli görülen bu kavram birkaç senesonra yetmemeye başladı. Çünkü insanlar yürüyen bantlara yetişemiyor,hata yapıyor, ürünlerde yüzde ellilere varan hatalı üretimlere dönüşmeyebaşlıyordu. Ürünlerin fiyatı artıyor ve maliyetin üç katını aşanfiyatlara satılıyordu. Ama bir gün, bir Japon bilim adamı microchip denen küçültülmüşelektronik kompleks parçayı yapınca isler biraz değişti artık üretimde 24saat çalışabilecek maaş istemeyen, hata yapmayan, hasta olmayan, grevegitmeyen mükemmel işçi gelmişti, robotlar gelmişti. Bu olgunun yararlarıolarak üretim artışı, üretim maliyetinin düşmesi, kalite artışı,tehlikeli ortamlarda çalışabilme, yönetim ve denetim kolaylığı, tümleşiksistem organizasyonu, iş esnekliği ve uzun ömür sayılabilir.
    2.5 Robotların Sınıflandırılmaları
    Çeşitli sınıflandırma çeşitleri vardır. Aşağıda çeşitleri ve bugruplara giren robotlar gösterilmiştir.
    Robotların yapısal çeşitleri:
    Kartezyen Robotlar: X,Y,Z koordinat düzleminde her kol bir öncekine göredik açıyla kayar. Dikdörtgen şekline bir çalışma alanları vardır.
    Silindirik Robotlar: Çalışma alanları silindiriktir. Kolun bir bölümüdikey, diğer bölümü ise yatay hareket eder.
    Polar Robotlar: Kol taban etrafında dönebilir. Kolun bir parçası içeri dışarıöteleme hareketi yapabilir. Bir bölümünde aşağı yukarı dönebilir.
    Revolüt Robotlar: Dönel veya küresel eklemler sahiptir. Taban eklemine bağlıolan kol taban etrafında döner ve diğer iki kısmı taşır. Dönel eklemleryatay ve dikey olarak birleştirilmiştir. Yarım küre şeklinde bir çalışmaalanları vardır.
    Diğer sınıflama şekillerine göre:
    Güç kaynağının yapısına göre (Hidrolik, Elektriksel vb.)
    Hareketli - Sabit robotlar.
    Yeteneklerine göre (Ardışıl kontrollü robotlar, adaptif, zeki,tekrarlayan vb. )
    Kontrol Yöntemlerine göre (Noktadan noktaya, Sürekli yörüngeli, Kontrollüyörünge izleyen vb.)
    3 Robot Kontrolü
    Robotların kontrolünden önce kontrol kavramını açıklayalım.
    3.1 Kontrol Nedir?
    Kontrol edilen nesnenin hangi durumda ne yapacağına, ne tepki göstereceğinekarar verme işine kontrol etme diyoruz. Mühendislik açısından bakıldığındabir kontrol sistemi araçlar ve programlardan oluşur. Şimdi de kontrol yöntemlerinegeçelim:
    a - Reactive Kontrol (etki tepki prensibiyle çalışan)
    b - Deliberative Kontrol (önce enine boyuna düşünen, sonra hareket eden)
    c - Hybrid Kontrol ( düşünme ve hareket işini paralel olarak yürüten)
    d - Davranışsal Kontrol
    Şimdi 4 yöntemi ayrıntılarıyla inceleyelim
    a - Reactive kontrolün özellikleri - Aslında ona reflekssel kontrol dediyebiliriz.
    * Uyaran-cevap ikililerinden oluşan kurallar içerir
    * Hafıza içermez (önceki durumları tutmak için)
    * Çok hızlıdır (hiç düşünmediği için)
    * İleriye yönelik plan yapamaz
    * Öğrenemez (kurallarını değiştirmez)
    b - Delibrative kontrolün özellikleri
    * 'algılamaàplanlamaàhareket etme' modelini taban almıştır
    * Düşünme ve hareket etme ardışıktır
    * Planlama araştırma gerektirir
    * Araştırma zaman aldığından yavaştır.
    c - Hybrid kontrolün özellikleri
    * Önceki iki uç yaklaşımın birleşiminden oluşur.
    * Altta reactive kontrol, tepede delibrative kontrol, ortada bu ikisini bağlayanbir katmandan oluşur.
    * Üç katman aynı zamanlı işlem görürler
    * Katmanlarda bilginin sunumu farklıdır ara katman dönüşümleri gerçekleştirir
    d - Davranışsal kontrolün özellikleri
    * Hybrid kontrole alternatiftir.
    * Reactive ve delibrative hareket özelliklerine sahiptir.
    * Hybrid kontrolün aksine orta katmanı yoktur
    * Tüm sistemde bilginin sunumu aynıdır.
    3.2 Kontrol Terimleri
    Kontrol kavramını incelerken karşımıza birkaç terim çıkar: feedback(kapalı çevrim) kontrol, açık çevrim kontrol ve feed forward kontrol. Şimdibu terimleri açıklayalım.
    Feedback (Geri Besleme): Kontrolden bahsederken bir de feedback kavr-----değinmemiz gerekir. Feedback kısaca algılayıcılardan alınan verileri birsonraki hareketlerin düzenlenmesi işlemidir. İki çeşidi vardır.
    Negatif feedback: Giriş değerlerine göre hareketi ayarlamaktır. Örnekolarak termostatlar,vücudumuzdaki kas sistemi verilebilir.
    Pozitif feedback: Giriş değerlerine göre hareketi fazlalaştırmaktır. Örnekolarak linç etme verilebilir.
    Feedback kontrol bir sistemi istenen duruma eriştirmek ve o halde kalmasınısağlamak amacıyla o anki durumla olması istenilen durumun sürekli karşılaştırılmasıdır.İstenilen durum iç veya dış olabilir. Örneğin bir termostat sistemi odanıniç sıcaklığını sürekli ölçerken, bir robot kalan batarya miktarınıyada duvara olan mesafesini sürekli kontrol eder. Arzulanan durumla o ankidurum aynı ise kontrol sistemine yapacak bir iş yoktur. Ama değilse ne yapılacağınanasıl karar verecek? İşte bu soru tüm kontrol mekanizmalarının nasıldizayn edileceğini belirleyen sorudur.
    Bir kontrol sistemi öncelikle o anki durumla istenilen durum arasındakifarkı bulmalıdır. Bu fark hata olarak adlandırılır ve kontrol sistemininamacı bu hatayı minimize etmektir. Bazı sistemlerde hata değerlendirmesisadece iki ifadeyle sağlanır: sıfır ve sıfır değil . Üzerinde çalışılanbilgi miktarı az olmasına karşın sistem olağanüstü başarılar eldeedebilmektedir. Mesela destekli öğrenen sistemlerde sinyalin sadece iyi ya dakötü algılattırılmasıyla öğrenme sağlanmıştır.
    Hata bilgisinin diğer bir ifade yolu da mesafe(magnitude) dir. Sistemkararlarında o anki durumun istenilen duruma ne kadar uzakta olduğunu kullanır.
    Kontrol, sürekli çalışan ve ona hatanın uzaklık ve yön bilgisini sunanfeedback sayesinde oldukça kolaylaşmıştır. Feedback sistemin davranışıbir nokta etrafında salınım yapar gibidir. Örneğin termostat sayesinde odanınsıcaklığı istenen sıcaklık etrafında salınır. Salınımın azaltılmasıiçinse bir amaç noktası değil bir amaç aralığı seçilir. böyleliklesistemin yükü hafiflemiş olur. Mesela 23.00 derece değil de 22.90-23.10 aralığıamaç kabul edilir. Ayrıca sensörlerin çalışmalarındaki aksamalardasistemin iyi çalışmasını etkiler. Feedback kontrol aynı zamanda kapalı çevrimkontrolü olarak da adlandırılır. Çünkü çıkış kullanılmak üzere girişede bağlandığından bir kapalı çevrim oluşmaktadır. Bu sayede sistemingelişimi ölçülebilmektedir ve gelecek durumlar için bilgi sahibi olunmaktadır.
    Açık Çevrim Kontrol: Açık çevrim kontrol kapalı çevrimealternatiftir. Bu tip kontrolde geri besleme yapılmadığından sensörlereihtiyaç yoktur. Bu tür sistemler sadece çok iyi derecede planlanmışdurumlarda ve çevrenin sistemi etkilemediği durumlarda kullanılır.
    Feed Forward Kontrol : Sistemin kendine istenilen noktalar koyduğu vealt hedefler belirlediği sistemlerdir. Bunu şu anki durum bilgisinikullanmadan önceden planlanmış bir şekilde yapar.
    3.3 Kontrol Çeşitleri
    Kontrol teorisinde kontrol sistemlerinin davranışlarına göre birbirindenfarklı üç temel kontrol tipi bulunmaktadır. Bunlar proportional kontrol,proportional derivative kontrol, proportional integral derivative kontroldür.
    a) Proportional Kontrol: Sisteme giren değerle çıkış arasındaorantılı bir sabitin bulunduğu kontrol çeşididir. Yani giriş ile çıkışınoranı daima sabittir.
    İstenilen durumdan ne kadar uzakta yada yakında olduğu fark etmez, sistemaynı şekilde davranır. Giriş çıkış denklemi aşağıdaki eşitlikteverilmiştir.
    çıkış= oran * giriş (1)
    Örneğin bir robotumuz var ve amacı hareketsiz bir hedefe gidip çarpmak ,robotumuz gidene kadar hep aynı doğrultuda kontrol edilir. Kontrol mantığı'hızla git çarpana kadar' gibidir. Hedefe uzaklığın kontrol mekanizmasıylatemelde bir bağlantısı yoktur. İşte bu tür kontrole proportional kontroldenir.
    b) Proportional Derivative Kontrol : İstenilen durumdan uzaklıkkarar vermede etkilidir. Bir başka deyişle istenilen durumdan çok uzaktaykenile yakındayken verilen tepkiler sabit oranlı değildir. Örneğin birrobotumuz olsun ve robotun amacı bir aracı 10 metre mesafe ile takip etmekolsun. Robotumuz araçtan çok uzaktayken gitmesi gereken hızla, yakınındaykengitmesi gereken hız farklıdır, dolayısıyla robotumuzun derivative kontroleihtiyacı vardır. Giriş çıkış denklemi aşağıdaki gibidir.
    çıkış=(oran1* giriş)+(oran2*di/dt) (2)
    c)Proportional Derivative İntegral Kontrol : Bu tip kontrollerde,sistemin düzenli hataları biriktirip önceden belirlenmiş bir eşikseviyesini aştıklarında sistemin hataları telafi etmesi yönünde kontroledilir. Örneğin robotumuz yine bir aracı 10 metreden takip ediyor olsun. Aracımızınher yaptığı hata (rotadaki kayma) anında düzeltilmeyip ama kaydedilip vehataların toplamı önceden belirlenmiş bir eşik değeri (örneğin 15derece) aştığında robotumuzu istenilen yörüngeye sokma biçiminde birkontrol mekanizmamız olsun. İşte bu tip kontrollere proportional derivativeintegral control denir. Aşağıda girş çıkış denklemi verilmişitir.
    çıkış = oran1 * giriş + (oran2 * di/dt) + (oran3 * int i(t)dt ) (3)
    4. Robot - Çevre Etkileşimi
    Çevreyle etkileşebilmek için öncelikle çevreyi algılamak gerekir. Bu yüzdenöncelikle algılama kavramını açıklayalım.
    4.1 Algılama Nedir?
    Algılamanın iki tanımını sunacağım
    * Etrafındaki çevreyi örneklemedir
    * Fiziksel dünyadan microcontroller'ların dünyasına bilgi dönüşümüdür.
    Bu işlemi yani algılamayı yapan aletlere de sensör denir. Sensörler birşeyleri ölçerler ve ölçümlerini kontrol aygıtına iletirler.
    Neyin yada nelerin algılanacağı sensörlerin çeşitlerinin seçimine bağlıdır.Sensör seçimi robotun görevine uygun olarak yapılır. Örneğin araçizleyen robotumuzda bir mesafe ölçen sensörün olması şarttır.
    Bir robot kendisinin sensör dünyası ve sensörlerinden gelmesi muhtemel tümdurumlar içinde vardır.
    4.2 Sensörler
    Sensörlerin kısaca çeşitlerini ve kullanım amaçlarını incelersek;kullanıcıyla iletişim için bump, switchler, mesafe ölçümleri içinultrasound sensörler, radarlar, ışık seviyesi algılama için fotoseller vekameralar, ses algılaması için mikrofonlar, ısı algılaması için termalve kızıl ötesi ışınları kullanan sensörler, devir sayımı içinencoderlar, magnetizma ölçümleri için dijital pusula vs. gibi geniş birkullanım alanı olduğunu görürüz.
    Aynı yada benzer özellikler birden fazla sensör tarafından ölçülebilir.Bu nedenle sensör kullanımında mümkün olan her alternatif incelenmelidir.
    Sensörler sisteme ham bilgi sağlarlar. durum yada sembol algılamazlar,sadece sinyal algılarlar. Bu sinyalin sistem için kullanışlı bir hale,yorumlanabilecek bir duruma çevrilmesi gerekir. Bu işler elektroniğin ve yazılımınkonularıdır. Örneğin bir anahtarın açık yada kapalı olduğunu anlamak içindevredeki gerilimin ölçülmesi gereklidir. Eğer bir sesin tanınmasıgerekiyorsa bir sinyal işleme yazılımının çalışması gereklidir. Eğerbir kameradan alınan resimdeki nesne tanınacaksa bir görüntü işleme yazılımınınçalışması gereklidir. İşte bu tip programların çalışabilmesi içindesistemin bir hafızaya sabit diske vs. sahip olması gerekmektedir. Bu yüzdensistemin kullanım amacına göre gereksinimler iyi bilinmelidir.
    Fiziksel dünyanın microcontroller dünyasına çevrimi microcontroller'ınkullanacağı çıkış dizileri şeklinde yapılır. Yani sensör algılarmicrocontroller'a iletir. İşte microcontroller'ın işleyeceği bu işaretleriki ana gruba ayrılır: digital ve analog işaretler. Çalıştıklarısinyallere göre doğal olarak iki tür sensör vardır.
    Digital Sensörler: Diskrit sinyaller üretirler. Bu değerlerin sınırlısayıda olması anlamındadır. Değerler kesiklidir. Örneğin bir anahtardigital sensördür ve iki değer üretir: açık yada kapalı . Tüm digitalsensörler sadece iki değer üretmezler. Mesela digital pusulalar 360 farklıdeğer üretirler.
    Anolog Sensörler: Sürekli sinyal üretirler yani sinyaller arası aralıkyoktur. İşaret fonksiyonunun grafiği süreklilik gösterir. Çevirmeliradyolarımızda kullandığımız radyo kanalının ayarlama düğmesi analogsensörlere örnektir. Bu analog sinyaller eğer microcontroller tarafından işleneceksemicrocontroller'ların doğası gereği digital sinyallere çevrilerek kullanılırlar.Bu yüzden analogtan digitale çeviren çeviricilere ihtiyaç vardır. Bu çevirmeişlemi genelde scaling(bölümleme) şeklinde yapılır. Aşağıda buna bir örnekverilmiştir: 0-1 volt analog sinyalin 0-4 arası sayılara dönüşümü yapılmaktadır.
    0-0,1 -> 0 0,1-0,2 ->1 0,2-0,4->2 0,4-0,8 ->3 0,8-1 -> 4 (4)
    Sensör Birleştirmesi: Eğer gereken işlem için bir sensör çeşidi yoksayada erişilemiyorsa o zaman eldeki farklı tip sensörler bir biçimde birleştirilir.Sensörlerin farklı çıkışlar üretmeleri ve aralarındaki iletişimin sağlanmasıgibi zorluklardan ötürü ustalık isteyen bir iştir. Bu duruma en iyi örnekinsan beyni olarak verilebilir. Beyine birçok sensörden (göz, kulak, burun,dil, deri) bilgi gelmekte; hepsi ayrı ayrı yerlerde işlenerek karar vermemekanizmasına kaynak olarak sunulmaktadır.
    4.2.1 Sensör Çeşitleri
    Sensörleri iki sınıfa ayırarak ayrıntılı olarak inceleyeceğiz
    1-Pasif : Sadece çevresinden gelen fiziksel özellikleri ölçen sensörler
    2-Aktif : Kendi üzerinde ölçüm yapan sensörler.
    1- Pasif Sensörler
    a)Switch Sensörleri : Anahtarlar en basit sensörlerdir. Herhangi bir işlemolmadan elektronik bir devrenin üzerinde çalışırlar. Eğer anahtar açıksadevreden akım geçmez, tersinde geçer. Anahtar sensörlerin çeşitleri vefarklı kullanım alanları vardır.
    Kontakt sensörleri: Sensörün başka bir nesneye değip değmediğini algılar.Örneğin bir robotun duvara çarptığını anlamasında kullanılırlar. Busayede robot geri dönüp yoluna devam eder.
    Limit sensörleri: Bir mekanizmanın maksimum yada minimum değere ulaştığınıalgılar. Robot kollarda bir nesneyi gerekenden fazla yada az sıkmamayı sağlayansensörlerdir. Yaylı bir tuş dibe değdiğinde devre tamamlanır.
    Anahtar sensörlere günlük hayattan örnekler vermek gerekirse fare veklavye tuşları, telefon tuşları sayılabilir. Anahtar sensörler gayet basityapılarına karşın oldukça etkili ve kullanışlı aygıtlardır.
    b) Işık sensörleri(fotocell): Direnç mantığıyla çalışan sensörlerdir.Işığın değişimi sensörün direncini değiştirir ve bu değişiklikmicrocontroller'a değişik bir sinyal olarak yansır. Fotoselin direnciparlak ışıkta düşük, karanlıkta yüksektir. Fotoseller ışık yoğunluğunundeğişimiyle ölçüm yaparlar.
    c) Direnç sensörleri: Işık sensörleri gibi direnç özellikleriyle algılarlar.Bükülmeyi algılayan sensörler bu gruba girer. Genelde video oyunları içinüretilen parçalarda kullanılırlar. Nintendo'nun powerglove'su buna örnekgösterilebilir.
    d) Potansiyometreler : Bu aygıtlar genelde sesin ve tonun elle ayarlandığıdurumlarda kullanılırlar. Potansiyometrenin bağlı bulunduğu düğmenin çevrilmesiyledirenç değişir. Ayarlı lambalar, radyo düğmeleri, müzik setlerindeki sesdüğmeleri potansiyometrelere örnektir. Genelde robot sistemlerinin kontrolmekanizmasında, dönüş miktarının iletiminde kullanılırlar.
    e) Piezoelectrik Film Sensörleri: Piezoelectrik film çok kullanışlı veucuz bir sensör materyalidir. Bu tip sensörler titreşim, uygulanan güç, sıcaklık,radyasyon değişimlerini algılamada kullanılırlar. Bu sensörler algılamalarıistenilen değişkenin durumuna göre bir voltaj üretirler ve kontrolmekanizmasına bilgi sağlarlar.
    2- Aktif Sensörler
    Bu tip sensörler bir emitter (yollayıcı) ve bir dedektör (alıcı)'denoluşurlar. Bu iki elemanın birbiriyle ilişkisine bağlı olarak iki farklı türüvardır:
    Reflektans Sensörleri : Emitter ve dedektör birbirlerinden bir bariyer ileayrılmıştır. Objeler emitterden çıkan ışığı dedektöre yansıtıncaalgılanırlar. Break-Beam Sensörleri: Emitter ve dedektör birbirlerine yüzyüzebulunurlar. Objeler emitterden dedektöre yollanan ışığı kestiklerinde algılanırlar.Filmlerde elmasları korumak için kullanılan sensörler bunlara örnektir.
    a) Optosensörler: Emitör genelde bir light-emitting diode (LED) tur. Dedektörise fotodiyot yada fototransistördür. Fototransistörler fotoresistörlerdendaha fazla duyarlılık sağlarlar. Fotodiyotlar oldukça geniş bir ışıkyelpazesi için lineer sinyaller üretirler ve en ufak bir değişimi bile anındailetirler.
    Optosensörler, resistif fotosellerle aynı teknolojiyi kullanmazlar.Resistif fotoseller basittir fakat yavaştırlar. Fotodiyotlar ve fototransistörlerçok daha hızlıdırlar. Fototransistörlerin ve fotodiyotların kullanımyerlerine örnek olarak nesne varlığı algılama, nesne uzaklığı algılama,yüzey tipi algılama, sınır izleme, dönüş sayısı belirleme ve barkodteknolojileri sayılabilir.
    Işık yansıması renge bağımlıdır. Parlak bir yüzey ışığı karanlıkbir yüzeyden daha iyi yansıtır. Siyah bir yüzey üzerine gelen birışığı çok az yansıtır. Bu yüzden karanlık bir objeyi belirlemek parlakbir objeyi belirlemekten çok daha zordur. Objelerin mesafelerini ölçmede buözellikten dolayı parlak objeler daha uzakta olsalar bile karanlık objelerdendaha yakında algılanacaklardır. Bu olay bize kullanışlı araçlar kullanıldığındabile fiziksel dünyanın sadece bir parçasının algılanabileceğini göstermektedir.
    Algılamadaki bir başka problem kaynağı da çevredeki ışıktır. Yanialgılanmak istenen nesne hariç çevresinden yansıyan ışıktır. Bu problemiçözmenin en iyi yolu sensörün okuduğu değerden çevreden gelen ışığıçıkarmaktır. Bu emitör açıkken ve kapalı iken iki farklı okuma yapılıpbirbirinden çıkartılarak yapılır. Emitör kapalı iken yapılan okuma çevredengelen ışığı ölçecektir. Bu işleme sensör kalibresi denmektedir. Çevredekiışık miktarı sürekli değişebileceğinden bu kalibrasyon işlemi de süreklitekrarlanmalıdır.
    Sensörlerle Dönüş Belirleme Metodu: Dönüş belirleyen sensörlerdenolan speedometer bir aracın tekerleklerinin ne kadar hızlı olduğunu ölçer.Odometer ise tekerleklerin kaç kez döndüğünü ölçer.
    Dönüşü belirleyebilmek için bir dönebilen parça monte edilir. Bir milüzerine bir disk monte edilir ve diskin dış kenarlarına küçük çentikleratılır. Bir emitör ve dedektör diskin farklı taraflarına konur. Emitördenışık sürekli olarak gönderilir. Emitörden çıkan ışık diskin sadece çentiklibölgesinden geçip dedektör tarafından okunur. Okuma sayıları tutularak hızve çevrim ölçümleri yapılır.
    Dönüş belirlemede bir başka yöntem de diski bir siyah, bir parlakboyamaktır. Karanlık bölgeler ışığı yansıtmayacak, parlak olanlar iseyansıtacaktır. Bu yöntemde emitör ve dedektör diskin aynı tarafında yeralmaktadırlar.
    Dönüş ölçen sensörlerde dedektörün ürettiği şey ışın miktarınabağlı olarak değişen bir dalga fonksiyonudur. Dalgaların tepe sayılarısayılarak kaç dönüş yapıldığı ve hız belirlenir.
    Hareket Yönü Belirleme Metodu: Sadece hareketin hızının ölçümününyeterli olmadığı durumlarda vardır (ör:bilgisayar fareleri). Yönübelirlemek içinse birbirine 90 derecelik pozisyonda bulunan iki sensör kullanılır.Yönü belirmede bu iki sensörün detektöründen gelen bilgiler karşılaştırmalıolarak kullanılır. Sadece birinde değişim olmuşsa o yöne gidildiğinekarar verilir. İki dedektörde de değişim varsa ikisinin arasında bir yönedönüş sayısı fazla olana yakın bir yöne gidildiği anlaşılır.Bilgisayar fareleri de bu metotla veri toplamaktadırlar. Bu metot yönün önemliolduğu tüm mekanizmalarda kullanılmaktadır.
    b) Infra Red (IR) Sensörler: Frekans spektrumunun kızıl tarafında işlemgören bir tür ışık sensörlerdir. Aktif sensörlerdir. Emitörleri vededektörleri vardır. Dedektörleri görünmez bölgedeki 880 nanometre dalgaboyu civarındaki ışıklara duyarlıdır. Diğer ışık sensörleri gibibreak beams veya reflektans prensibine göre çalışırlar. İnfrared sensörlerçevresel ışıktan diğer ışıklara göre çok daha az etkilendiğindenkalibrasyonları çok daha başarılı ve güvenilirdir. Ayrıca IR iletişimide yapılmaktadır. Modulated infra red bilgileri seri bir hat üzerindeymişçesinehaberleşme için kullanılmaktadır.
    c)Yakınlık Ölçen Sensörler: Adından da anlaşılacağı gibi yakındabulunan nesnelerin algılanmasında kullanılırlar. Yakınlık sensörlerininkullanılabilmesi için aşağıdaki özelliklerden birinin sağlanmasıgerekmektedir.
    1- Nesnenin doğası gereği sinyal göndermesi ( Ör: radyoaktif maddeler )
    2 - Nesneye bir verici yerleştirilmesi
    3 - Nesneye bir sinyalin gönderilip nesneden yansıyan sinyalin alınması
    Ultrasonic Mesafe Algılama: Ultrasonic seslerle mesafe algılama uçuşzamanı prensibine dayanmaktadır. Emitör bir ses sinyali üretir. Sinyalhavada ilerler, bir yere çarpar ve dedektöre geri döner. İşte emitörün üretimindebaşlayan zaman ölçer dedektöre girişinde durur ve aradaki zaman farkı vesesin havadaki hızı bize sinyalin çarptığı nesnenin sensöre uzaklığınıverir. Bu metot doğanın modellenmesidir. Yarasaların görme yerine bu çeşitbir metotla çevrelerini algıladıkları anlaşıldıktan sonra yapay olarakinsan tarafından oluşturulmuştur. Yarasaların sistemi insanların kurduğusistemden çok daha fazla gelişmiştir. Yarasalar çok hızlı bir yaratığısistemleri sayesinde fark ederler. Ayrıca yüzlerce yarasanın bulunduğu birortamda bile ki bu yüzlerce sinyal anl----- gelir her yarasa yönünü bulurve avını takip eder.
    Mesafe algılamadaki bu yöntemde açının büyük önemi vardır. Sinyalinçarptığı yüzeyle olan açısı yansıyan sinyalin dedektöre gidipgidemeyeceğini belirler. Yüzeyle sinyal arasında 90 derecelik bir açı varsasonuç mükemmeldir. Açının daha küçük olduğu durumlarda ise dedektörünçapı büyütülerek sinyaller alınmaya çalışılır. Gündelik hayattakullanılan ultrasonic sensörler hırsız alarmlarında, mesafe ölçümlerindekullanılmaktadırlar.
    Robot görmesi(robot vision): Robot görmesinde kameralar sensörler gibikullanılırlar. Kameralar biyolojik gözün modelleridir ve tabi ki biyolojikolanlardan çok daha basit ve ilkeldirler.
    Biyolojik görme sistemlerinde çevreden gelen ışık iristen içeriyegirer, retina üzerindeki ışığa duyarlı elemanları uyarır. Bu elemanlarda bağlı bulundukları sinirleri uyarır. Beyne giden birçok görme sinyalibeyinde işlenir. Kameralarda ise beyindeki ışığa duyarlı elemanlarınyerini fotoğraf filmleri veya ccd kameralarda kullanılan silikon devreler almıştır.
    Resmin elde edilmesinden sonra sıra resimden bilgi edinilmesindedir. Bu işlemleresnasında görüntü işleme teknikleri (yazılımları) kullanılmaktadır.Hangi tekniklerin kullanılacağı ise sistemin amacına bağlıdır.
    5 Robot Hareketleri
    Robot hareketleri iki temel sınıftan oluşmaktadır. Biri yer değiştirmediğeri nesneleri tutmadır. Bu iki hareket türü iki farklı çalışma sahasıaçmıştır.
    Mobile (seyyar) robotlar: Etrafta tekerlekleri sayesinde yada raylısistemlerle gezinen, yüzen, uçan tüm robotlar bu sınıfta yer alır. İki veüç boyutta hareket ederler.
    Nesne tutucu robotlar(robot kollar) : Genelde endüstride ve tıpta kullanılırlar.Bir yada daha fazla düzlemde hareket edebilirler. Hassas ve yoğun işçilikgerektiren işlerde kullanılmaktadırlar.
    Robotlarda hareketi sağlayan motorlar çoğunlukla servo motorlardır. Şimdiservo motorların çalışma prensiplerini inceleyelim.



  2. 2
    Mattet
    Usta Üye

    --->: Robotik Uygulamlar

    Reklam



    Robot Programlama DilleriRobotların kullanım alanlarının genişlemesi ve yazılım teknolojisiningelişmesi; belli bir amaç için yapılan robotların, o amaç doğrultusundaprogramlanması ihtiyacını beraberinde getirdi. Bu nedenle, değişikfirmalar, ürettikleri robotlar için farklı yazılımlar geliştirdiler vekullandılar. Günümüzde robotlar için yapılan yazılımlar artık ayrıbirer ürün değil; robotların birer parçası haline geldiler.
    Robot yazılımı üreten şirketler öncelikle simülasyonlar üzerinde çalışırlar.Buna off-line programlama denir. Robot üretilmeden önce, yazılım aşamasında,hareketleri, hangi şartlarda ne tür tepkiler vereceği, öğrenme kabiliyetigibi özellikleri önceden bilgisayar ortamında off-line programlama tekniğiile test edilir.
    Robot yazılımlarında programın çalışma süresi genellikle öncelikliöneme sahip değildir. Robot programcıları daha çok, ürettikleri programınrobota minimum sayıda yükleme gerektirmesini amaçlarlar. Bu sebeple, off-lineprogramlama aşamasında üretilen programın tam olarak isteneni yapabilmesihususu ele alınır.
    Off-line robot programlama ve simülasyon robot modellerinin simülasyonununmümkün olduğu durumlarda robot programlarının yapımına yardımcıolmaktadır. Robot programları, gerçek robota yüklenip çalıştırılmadanönce simülatörler aracılığıyla test edilirler. Bunun esaslı amaçlarındanbiri de programdaki olası hatalar yüzünden robota ya da çevredekilere zarargelmesini engellemektir. Ayrıca off-line programlama robot teknolojisi kullananbirçok fabrikada önemli ölçüde maddi kazanç sağlamaktadir; çünkü çalışmasırasında meydana gelebilecek hatalar da, büyük robotlar yerlerinden çıkarılmadan,simülasyon yardımıyla görülebilmekte ve düzeltilebilmektedir.
    Robotlar genellikle birbirleriyle ilişkili bir şekilde hareket eden birçokkısımdan ve aralardaki bağlantılardan oluşur. Bu bağlantıların sayısıçoğu zaman robot hareket derecesine (degree of freedom) eşittir. Robotprogramlaması ve simülasyonunda karşılaşılan en büyük problemlerden birirobotun hareket eden kısımlarının çevreye ve robotun bağlantılarına görenasıl yönlendirileceğidir. Ve bu değerler genellikle matematiksel olarak gösterilirve hesaplanır.
    Forward ve Ters (Inverse) Kinematik, robotun bağlantı açıları verildiğindeparçalarının yerini; veya robotun hareket edebilmesi için gereken enerjiyibulmak için kullanılır. İyi bir robot simülasyon programı, gerçek robotunyapabileceği herşeyi simüle edebilmelidir.
    Simdi önemli birkaç robot programlama dilini tanıyalım:
    2. Robotscript
    Robotscript Evrensel Robot Denetimcisi (Universal Robot Controller) tarafındankontrol edilen bütün robot modellerini sanal olarak programlamak için kullanılır.On-line olarak Windows NT istasyonlarında ya da off-line olarak Windows yüklüherhangi bir PC'de kullanılabilir. Robotscript grafiksel kullanıcı arabirimi(GUI) ile kullanıcıya kolaylık sağlar ve hata olasılığını azaltır. AyrıcaYazılım Geliştirme Paketi yardımıyla her türlü kullanıcı için farklıarayüzler tasarlanabilir.
    Robotscript makro benzeri bir robot programlama dilidir ve ActiveX programıylaberaber çalışır. Microsoft Visual Basic programı kullanılarak geliştirildiğiiçin, Microsoft C++ ya da Microsoft Office programlarıyla beraber kullanılabilir.Windows ortamına uyumlu olması, programcıya kendi yazılımlarını geliştirirken,robota bilgi yüklerken veya alırken önemli kolaylıklar sağlar.
    Robotscript program paketi 4 parça yazılımdan oluşmaktadır: RobotscriptActiveX Kontrolü, ERD kontrol ekranı, dosya yaratıcısı ve yazılımdenetimcisi. ActiveX parçası Robotscript yazı dosyasını robot hareketlerineçevirir. İkili bilgi (Binary data file) dosyası kullanılmadığı için yazılanprogramları çalıştırmak için derlemeye gerek yoktur. Kontrol ekranıkullanıcının programları çalıştırmasını sağlar. Yazılım GeliştirmePaketi sayesinde son kullanıcı kendi amaçlarına uygun arayüzler geliştirebilir.Dosya yaratıcısı programcının Robotscript programına hareketlerin noktasalpozisyonlarını girmesini sağlar. Burada mevcut olan 'Sihirbazlar', sağladıklarıgrafiksel yardımla kullanıcının kompleks hareketleri kolay bir şekilde çözümlemesinisağlar. Yazılım denetimcisi ise yazılan programı test etmek için kullanılır.
    3. ARAC
    ARAC (Aritmetik Robot Uygulama Denetimi) yazılımı birçok esnek üretimsisteminin çekirdeğini oluşturur. Sistem, basit off-line programlamaistasyonu olarak kullanılabilir; ve genelde 'ilk seferde doğru' çalışan veekstra ayar gerektirmeyen programlar üretilir.
    Programlamanın yanında, işlem parametrelerini değiştirerek işlemlerion-line olarak birleştirmekte ya da kesmekte de kullanılabilir.
    Uygun bir dizi işlemci yardımıyla, ARAC sistemi tamamen otomatik çalışır.Kullanıcı girişi gerektirmeksizin yeni robot programları üretip bunları bağlıolan robot sistemleri üzerinde çalıştırabilir. Ayrıca eklenebilenekipmanları sayesinde yardımcı robot elemanlarını da kontrol edebilir.
    4. AML
    Hareketi tanımlayabilen bir program ya pozisyonu ya da zamanı referans alır.Bundan 30 sene önce yazılan programlardan "G Code" pozisyonu;"Ladder Diagram" zamanı referans alan programlara örnektirler. Ancakgerçek bir çözüme ulaşabilmek için bu iki değeri kaynaştırmak gerekir.AML programlama dili bu sorunu "Event Processing Method" yardımıylaçözdü. Ayrıca "Drive Train" methodu ile denetim senkronizasyonu veçoklu eksen yönetimi kolaylıkla yapılabilmektedir.
    AML, PASCAL benzeri yüksek seviye bir programlama dilidir. Temel sentaksıdiğer yüksek seviye programlama dillerine benzer. Program, PASCAL'daki gibi"Begin" ve "End" komutları arasına yazılır.Ancak AMLnesneye yönelik (object oriented) bir programlama dilidir. Nesne, bilgi üyelerive metodlardan oluşan program bloklarıdır. AML, prensip olarak son kullanıcılarayeni bir nesne tanımlama izni vermez. Bunun temel amacı tecübesiz son kullanıcılarında kolaylıkla ve güvenle denetim programları yazabilmeleridir.
    5. RoboML
    Bazı robot programlama dilleri internet aracılığıyla insan-robot etkileşiminisağlamayı amaçlamaktadır. Ancak burada eşzamanlı iletişim için gerekliolan yüksek kaliteli bağlantı, alıcıdaki (client) programın uyumluluğugibi bazı sorunlar çıkmaktadır. Bunun için XML bazlı bir dil olan RoboMLkullanılmaktadır
    Ancak RoboML, insan robot etkileşimi, vasıta (agent) haberleşmesi, bilgitemsili gibi konularda diğer XML bazlı dillerin sorunlarını aşamamıştır.
    6. NQC (Not Quite C)
    NQC, Lego RCX programlaması için kullanılan basit bir programlama dilidir.NQC dilinin önişlemci ve kontrol yapıları C diline oldukça benzer. NQC,genel kullanım amaçlı olmaktan oldukça uzaktır; nitekim gerçek hayattakikoşullardan kaynaklanan sınırlamalar ve RCX ortamının kendisi hakkındadetaylı bilgi eksikliği bulunmaktadır.
    Tipik bir NQC programı görevlerden (tasks) ve subrutinlerden oluşur, İlkgörev, program başladığında otomatik olarak çalışır; diğer görevlerprogram tarafından başlatılır. Subrutinler, görevler arasında paylaşılır.NQC derleyicisi, RCX hakkında çok az bilgiye sahiptir. Ses çıkarma, veriyiokuma gibi birçok RCX fonksiyonu "rcx.nqh" dosyası eklenerek kullanılabilir;ve bu dosya derleyici tarafından otomatik olarak eklenir.
    7. Onika
    Onika, ikonik olarak programlanmış bir insan-makine ara yüzüdür. Gerçekzamanlı bir işletim sistemi ile beraber, yeniden kullanılabilir kodyaratabilmesini sağlar. Onika, hem mühendisler, hem de son kullanıcılar içinuygun çalışma ortamı sağlar. Mühendisler için, gerçek zamanlı yazılımmodüllerini simgeleyen ikonlar, birleştirilip, gerçek zamanlı işler oluşturulabilir.Bu modüller arasındaki bağlantılar otomatik olarak oluşturulur.
    Değişik pencerelerde, kullanılan işletim sisteminin o anki durumu, sistemdeğişkenlerinin değerleri gibi bilgiler kullanıcıya gösterilir. Onika'nınoluşturulan işlerin setaks olarak doğruluğunu ve eksiksiz olduğunu göstermesindensonra, yüksek seviye son kullanıcılar için, yaratılan bu işler ikon halinegetirilebilir.Onika, hiperlinkler vasıtasıyla, başka sitelerdeki yazılımmodüllerini getirebilir ve kullanabilir; ve bunlar daha önce lokal olarak hazırlananmodüllerle birleştirebilir.
    8. REXX
    REXX, Michael Cowlishaw tarafından dizayn edilmiş bir programlama dilidir.Michael'in kendi kelimeleri ile; " REXX, programların ve algoritmaların açıkve yapısal bir şekilde yazılabilmesini sağlayan yordamsal (procedural) birprogramlama dilidir." REXX diğer programlama dillerinden çok farklı değildir.İşte basit bir örnek:
    /* Sayı Sayma Programı */
    say "Sayıyor..."
    do i = l to 10
    say "Sayı" i
    end
    REXX'i diğer birçok dilden ayıran özellik ise sıradan uygulamaprogramları tarafından makro dili gibi kullanılabilecek şekilde tasarlanmışolmasıdır. Buradaki düşünce, uygulama geliştirenlerin kendi makrodillerini ve yorumlayıcılarını (interpreter) dizayn etmek zorunda kalmamalarıdır.Bir REXX makrosu çözemediği bir ifade ya da fonksiyonla karşılaştığında,kontrolü uygulamanın kendisine verir. Uygulamanın, sadece kendisine özgü özellikleridesteklemesi yeterlidir; bu durum, uygulama geliştiricisini oldukça sıkıcıve zaman alıcı bir iş olan dil yorumlatıcısı yazma zorunluluğundan kurtarır..
    9. Behavior Language (Davranış Dili)
    Davranış Dili, kurala dayalı, gerçek zamanlı, paralel bir robotprogramlama dilidir. Gerçek zamanlı kurallar, davranış dilinin anahtarınıoluşturur, ifadeler, alışılmış Common Lisp sent akşındadır. Davranışlar,değişik planlar tarafından çalıştırılabilir kural gruplarıdır. Veriyapıları davranışlar arasında paylaşılmaz; bütün mesaj geçişleri açıkolarak yapılır. Bütün kuralların paralel ve eş zamansız olarak çalıştığıvarsayılır.
    Davranış Dili oluşturulması, AFSM(Geliştirilmiş Sonlu DurumMakinesi)'leri daha kullanışlı gruplara ayırarak, aynı anda bir grubu aktifya da inaktif hale getirme ihtiyacından kaynaklandı. Aslında AFSM'ler açıkçakullanılmaz, gerçek zamanlı kuralların oluşturduğu kural kümeleri,bire-bir AFSM'lerde derlenir. Davranış derleyicisi ortamdan bağımsız olarakçalışıp, AFSM normlarına uygun ara bir dosya oluşturur. Daha ara derleyicideğişik hedefler için kullanılır. Burada ara derleyicinin DavranışDili'ni desteleyebilmesi için çeşitli geliştirmeler yapılmıştır. DavranışDili, genel olarak Lisp dilinin alt kümesi olarak yazılmış ve birbirineparalel olarak çalışan gerçek zamanlı bir kurallar kümesidir. Kullanılanbütün derleyiciler Common Lisp dilinde yazılmıştır.







  3. 3
    Mattet
    Usta Üye
    Mekatroniğin Doğuşu ve Gelişimi
    Mekatronikilk kez 1960'ların sonunda Japonya'nın Yaskawa Elektrik Şirketi'ndegörevli bir mühendis tarafından elektrik motorlarının bilgisayarlakontrolünün sağlanması için kullanılmıştır. Temelde ise "mekanik" ve"elektronik" kelimelerinin uygun bir şekilde parçalanması ve buparçaların birleştirilmesi ile bu kelime ortaya çıkmıştır.

    Bukavram Japonya'dan yola çıkarak tüm dünyaya yıllar ilerledikçeyayılmaya ve yerleşmeye başlamıştır. Dünyada artan uygulamalarıylagelişen mekatronik, lisans ve master programlarıyla da üniversitelerdedesteklenmektedir. Türkiye'de ise maalesef çok yavaş bir şekildeendüstriyel ve akademik kabul görerek, çalışma ve pratikteilerlemektedir.

    Birçok mühendis mekatroniğin robotikten oluştuğunu iddia etmektedir.ılk robotik kollar, hareketlerini algılayıcılarla geri besleme olmadandüzgün bir biçimde gerçekleştiremiyordu. Bununla birlikte,kinematikdeki ilerlemeler dinamik, kontrol, algılayıcı teknolojisi veüst düzey programlamayla, gelişimleri desteklenmiştir. Aynı zamanda,modern teknolojiler, robotları daha esnek ve kullanışlı halegetirmiştir. Böylece, her tür makina ve sisteme adaptasyonları veyüksek performansla çalışmaları sağlanmıştır.

    1970'lerde mekatronik , daha çok servo teknolojinin kullanıldığı,otomatik kapı açıcılar, otomatik odaklamalı kameralar gibi ürünlerdekullanılmıştır.

    80'li yıllarla birlikte, bilgi teknolojisinin hayata girişiyle,mühendisler mekanik sistemlerin performansını arttırmak içinmikroişlemciler kullanmaya başladılar. Sayısal denetimli makinalar verobotlar daha da yaygınlaştı ve bunların otomotiv uygulamalarında,elektronik motor kontrolü ve ABS fren sistemleri kullanılmaya başlandı.

    90'lara gelindiğinde, iletişim teknolojisi de oluşan bu bilgikarışımına eklendi ve üretim hatlarının büyük network ağlarınabağlanması gerçekleşti. Bu, özellikle robot sistemlerinin, uzaktankontrollu biçimde işletimine olanak sağladı.

    Aynı zamanda, daha küçük algılayıcı ve kumanda teknolojileri de artanbir şekilde yeni ürünlerde kullanılmaya başlandı. Otomobillerin havayastıklarının açılmasını kontrol eden küçük silikon ivmelendirmealgılayıcıları gibi mikroelektromekanik sistemler ise son zamanlardakullanıma sunuldu


    Mekatronik Tasarım Ürünleri
    Çağdaş mekatronik teknolojisi ürünleri, bir veya bikaç mikroişlemciçevresinde yerleştirilen duyucular (sensörler), eyleyiciler (motorsistemler), ve tüm sistem veya makinayı merkezi veya dağınık yapıdadenetleyebilen bilgisayar programlarından oluşmaktadır. Bu tanıma uygunsistem ve makinalar kendisine tanımlanan çevreyi gözlemlemekte,çevredeki değişimleri algılamakta, ve algıladığı bilgileri yorumlayarakgerekli motor sistemler yardımı ile çevresini değiştirebilmektedir.Mekatronik makinalar mekanik işlevsellik ile tümleşik algoritmikdenetimi beraberce içeren ürün ve sistemlerdir. Gelişmiş mekatronikürünler basit makinalar yerine çevrelerini değiştirebilen bilgisayarsistemlerine dönüşmüştür. Doğal olarak bu yapıdaki makina ve sistemlerakıllı davranışlar göstermektedir. Mekatronik ürünlerde yer alanyazılımlar genellikle yapay zeka tekniklerini kullanmakta ve böylecemekatronik tasarım ürünleri, basit işlevsel makinalar yerine, çeşitlikoşullara uyum sağlayabilen yetenekli sistemlere dönüşmektedir.



    Mekatronik Mühendisliğinin önde gelen uygulama alanları şunlardır:
    Üretim Mühendisliği
    Tarım Robotları
    Otomotiv Endüstrisi
    Mikro Sistemler (MEMS)
    Uçan Robotlar
    Robot Görme
    Endüstriyel otomasyon
    Akıllı Silah ve Silah Sistemleri
    Mikro robotlar
    Gezer Robotlar
    Endüstriyel Robot Kollar


    Mekatroniktasarım felsefesi, özellikle yüksek teknoloji ürünü akıllı makina vesistemlerde uygulanmaktadır. Bu makina ve sistemlerin bazı örneklerişunlardır :
    · Taşıtlardahava yastığı güvenlik sistemleri, ABS fren sistemleri, uzaktankumandalı kapı kilitleri, sürüş ve seyir denetimi, motor ve güçsistemleri denetimi, yolcu güvenlik sistemleri, ve taşıt araçlarındakibenzer sistemler,
    · NC, CNC, AC v.b. tezgahlar, hızlı protip üretim tezgahları, ve benzeri otomatik üretim tezgahları,
    · Fotokopi makinaları, faks makinaları, elektronik daktilolar, ve benzeri büro makinaları,
    · MR cihazları, atroskopik cihazlar, ultrasonik problar, ve benzeri diğer tıbbi cihazlar,
    · Otomatikodaklamalı fotoğraf makinaları, Video kameraları, Video, CD ve DVDgöstericileri, CD kayıt ve benzeri kişisel kullanım amaçlı elektronikcihazlar,
    · Lazeryazıcıar, Sabit disk kafa konumlayıcıları, Teyp sürücü veyükleyicileri, CD okuyucu ve yazıcıları, ve benzeri bilgisayaraksesuarları,




    · Kaynakrobotları, Fabrika içi kendinden yönlenmeli araçlar (AGV), Uzayaraştırmalarında kullanılan robotlar, Askeri amaçlı mayın imharobotları, bomba taşıyıcıları, ve benzeri gezer robotlar,
    · Uçuş denetim eyleyicileri, İniş sistemleri, Kokpit kumanda ve cihazları, ve benzeri hava taşıtları sistemleri,
    · Garajkapısı otomatik açma sistemleri, Güvenlik sistemleri, İklimlendirmedenetim sistemleri, ve benzeri ev ve büro uygulamaları,
    · Çamaşır makinaları, Bulaşık makinaları, Otomatik buz makinaları, ve benzeri ev uygulamaları,
    · Değişken hızlı matkaplar, Sayısal tork anahtarları, ve benzeri takımlar,
    · Malzeme test cihazları, ve benzeri laboratuar cihazları,
    · Bar kodlu sistemler, Konveyör sistemleri, ve benzeri fabrika otomasyon sistemleri,
    · El ve otomatik kumandalı hidrolik krenler ve benzeri malzeme taşıma ve inşaat makinaları,
    · Otomatik etiketleme, Kalite denetiminde kamera, ve benzeri kalite denetimi ve paketleme uygulamaları,
    · Video oyunları ve Sanal gerçeklik uygulamalarında gerçek girdi denetim sistemleri.








  4. 4
    Mattet
    Usta Üye
    Robot

    Robotdenildiği zaman aklımıza, insan gibi yürüyen, insan davranışlarısergileyen, daha da önemlisi insan gibi düşünen ve karar verebilenmakinalar geliyor. Bu düşüncede, seyrettiğimiz bilim kurgu filmlerinçok büyük etkisi var. Yıllar önce izlediğimiz ve hala da zevkle yenibölümlerini takip ettiğimiz Yıldız Savaşları (Star Wars) filmikahramanlarından C3P0, bu robotlara örnek verilebilir.
    Bizlerbu filmleri seyrederken, günlük hayatımızda olmasa da fabrikalardarobotlar kullanılmaya başlandı. Bunlara en güzel örnek, fabrikalardaparça taşıyan, boya ya da kaynak yapan Robot Kollar.Düşlediğimiz insan görünümündeki robotlardan farklı olan ve insanınyalnızca koluyla benzerlik gösteren bu robotlar, günümüzde üretiminyoğun ve hassas olduğu birçok fabrikada kullanılıyor ve monoton işleriinsanlara bırakmadan sabırla yapıyor.
    Tarihçesi
    Robotkelimesi ilk olarak 1920 yılında kullanılmış olsa da, robotlara ait ilkkavramlar ve robot benzeri ilk makinalara ait bilgiler M.Ö. 3000yıllarına kadar uzanmaktadır. Eski Mısır, eski Yunan ve Anadolu medeniyetlerinde otomatik su saatleri benzeri makinaların geliştirildiği bilinmektedir.
    Homerus’un İlyada eserinde insan yapımı kadın hizmetçiler anlatılmaktadır.
    M.Ö.100 yıllarında yaşamış olan İskenderiye’li bir mühendisin otomatikaçılan kapılar, fiskiyeler vb düzenekleri su ve buhar gücü ileçalıştırdığı eski kitaplarda yazılmaktadır.
    Daha yeni çağlarda Leonardo da Vinci’nin yürüyen mekanik aslanı olduğu söylenmektedir.



    Busüreç içinde özellikle batı dünyasında iyi bilinmeyen El Cezeri’nin (MS12 yy) robot teknolojisi konusunda çok sayıda ve zamanına göre çokileri öneri ve uygulamaları bulunmaktadır.
    El-Cezeri

    ArtukluTürklerinin Diyarbakır’da hüküm sürdüğü yıllarda yaşayan El-Cezeri’nin(Bediüzzaman Ebü’l İz İbni İsmail İbni Rezzaz El Cezeri) 1136-1206yılları arasında yaşadığı tahmin edilmektedir. El-Cezeri 32 yıl Artuklusarayında mühendislik yapmış ve zamanına göre çok ileri düzeydeteknoloji içeren ve otomatik olarak çalışan çok sayıda düzenekkurmuştur. Cezeri' nin mühendislik açısından büyük önem taşıyaneserinin orijinal adı, Kitab-ül Cami Beyn-el -İlmi ve'l-Ameli en Nafi Fi Sınaatil Hiyel (mekanik hareketlerden mühendislikte faydalanmayı içeren kitap) olarak bilinmektedir. Eserin başka isimleri de bulunmaktadır.
    Kitab-ül Hiyel 6 bölümden oluşmaktadır:
    1.Bölüm:Binkam (su saati) ve finkanların (kandilli su saati) saat-ı müsteviyeve saat-ı zamaniye olarak nasıl yapılacağı hakkında 10 adet şekil.
    2.Bölüm: Çeşitli mutfak eşyalarının yapılışı hakkında 10 adet şekil.
    3.Bölüm: Hacamat (kan aldırma) ve abdestle ilgili ibrik ve tasların yapılması hakkında 10 adet şekil.
    4.Bölüm: Havuzlar, fıskıyeler ve müzik otomatları hakkında 10 adet şekil.
    5.Bölüm: Sığ bir kuyudan veya akan bir nehirden suyu yükselten düzenekler hakkında 5 adet şekil.
    6.Bölüm: Birbirine benzemeyen muhtelif şekillerin yapılışı hakkında 5 adet şekil


  5. 5
    mikromimari
    Yeni Üye
    forumda reklam yasaktır...
    Edit by MaTTet...


  6. 6
    sanane9689
    Emekli
    bune ** böyle şey olurmu *****

+ Yorum Gönder
5 üzerinden | Toplam : 0 kişi