Robot yapmak
robbot
Bu gruba üye olan arkadaşların hayali arzusu hobisi bir robot
yapmaktır. Ama nasıl başlamalı? Herşeyin ilki gibi bu da biraz
zordur. Ama başlamak işin yarısıdır.
Robot nedir?
Önce karar verelim. Robot nedir? Robot duyargaları (sensör) ile
çevresini algılayan, algıladıklarını yorumlayan, bunun sonucunda
karar alan (yapay zeka), karar sonucunda eylem olarak hareket
organlarını çalıştıran veya durduran bir aygıttır.
Bu tanıma göre bilgisayara paralel port ile bağlı ve klavyeden
kontrol edilen bir araba robot değildir. Çünkü kendisi tek başına
karar vermemekte, bizim klavyeden verdiğimiz talimatları
uygulamaktadır. Ancak aynı araba duyargaları ile algıladıklarını
yorumlamak üzere bilgisayarın mikroişlemcisini kullanıp,
yorumlatıyor ve kendi karar alabiliyorsa bir robottur.
Örneğin arabanın önüne eklenecek sensörden bir sinyali alınca,
algıladığı sinyali bilgisayarın mikroişlemcisine yorumlatıp
önünde bir engel oduğunu anlayıp, kendiliğinden sağa veya sola
dönüyorsa arabanız artık bir robottur.
Robot yapmak kolay iş değildir. Cesaret, çaba, yoğun uğraş,
sabır ve en önemlisi başarma arzusu ve kararlılıgı gerektirir.
Uykusuz geçen bir kaç gece başarının sırrıdır.
Önce temel elektronik ve mekanik bilgileri ile tanışmış olmak veya
öğrenmek için zaman ayırmak gerekir. Devamı ise okumalarınız ve
deneylerinizle adım adım gelir. Konu ile ilgili bilginiz
derinlemesini olmasını gerektirmez. Elektronik devre şemaları
mutfak reçeteleri gibidir. Bir düzine sembol öğrenmeyi gerektirir.
Ancak bir kaç günde öğrenebilinir, devre şemalarını
okuyabilirsiniz.
Analog ve dijital elektronik nedir? Direnç, kondansatör, transistör,
entegre ve diğer elektronik aksamın işlevlerini öğrenmek gerekir.
Çok az parça ihtiva eden basit devrelerle başlayıp
ilerleyeceksiniz. Bilgilerinizi geliştirdikçe daha gelişmiş
karmaşık devreleri çözecek veya mevcut bir devreyi ihtiyacınıza
göre değiştirebileceksiniz.
Robotun şasi, gövde ve hareket aksamının imali için biraz mekanik,
biraz da el becerileri gerektirir. Ahşap, aluminyum, plastik
malzemeleri kesmek, bükmek, delmek, yapıştırmak, şekillendirmek
gibi işlemler gerektirir. Bu işleri yaparken her zaman koruyucu
önlemler alın, kendinize zarar vermeyin. Gerektiğinde el becerileri
sizden iyi olan arkadaşlarınızdan veya aile bireylerinizden yardım
alın.
Temel bilgi ve becerilerinizi kitaplar okuyarak, deneyler yaparak
sebat, sabır ve öğrenme arzunuz ile geliştireceksiniz. Bunun
sonucunda, çalışan işleyen kendi öz robotunuzu yapabilecek
seviyeye geleceksiniz. Öğrenmenin bir yolu da deneme yanılma
metodudur. Hata yapmaktan çekinmeyin. Yanlışlar öğreticidir. Bir
sorunla karşılaştığınızda yoğun çabalar sonucunda sorunu hala
çözemiyorsanız, işinizi bir kaç gün bir kenera bırakın,
yaptığınız işlemleri not alın. Belki de bilim adamları
tarafından henüz çözülmeyen bir durumla bir olayla karşı
karşıyasınız!!!
Bir kaç gün sonra araştırma ve çabalarınız hala sonuç
vermiyorsa, robot grubumuza yazarak grup üyelerimizden yardım
isteyin. Kendinizi motive edin, başarma arzunuzu kamçılayın, kendi
kendinize "başaracağım!" deyin.
İLK ROBOT :
Hazır kit almak? Hazır devrelerden imal etmek? Kendi öz
tasarımınızla yapmak? Çıkma, devşirme parçalardan imal etmek?
Bu sorulara cevabı temel elektronik ve mekanik bilgileriniz ve el
becerileriniz verecektir.
Kanımca ilk robot yapımına hazır kitlerle başlamak gerekir. Burada
da el becerilerinize uygun olarak iki şekilde başlayabilirsiniz.
1) Sadece tornovida ve ellerinizi kullanarak monte edebileceğiniz
lehim gerektirmeyen hazır robot kitleri.
Artık birçok oyuncak firması basit tornovida ve elle monte
edilebilen robot kitlerini ürün serilerine eklemişlerdir. Robotlar
artık vaz geçilmez ürünlerden olmuştur. En ünlüleri Logo
Mindstorms robot kitleri veya Fischertechnik'in robot kitleri. Geniş
bilgi için :
http://mindstorms.lego.com/eng/default.asp?
http://www.fischertechnik.de
http://www.fischertechnik.com
Maalesef bu eğitici robotlar ülkemizde satılmamakta ve posta ile
ülkemizdeki gümrük sorunları ve mevzuatı, imalatçlarının ticari
politikaları sebebiyle gönderilmemektedir. Yurtdışına giden
yakınlarınız aracalığıyla satın alabileceksiniz.
Bu eğitici robot kitleri sayesinde robotik ve elektroniğin
ilkelerini, robot devreleri, robot programlama gibi temel bilgileri
ögrenirsiniz. Bu robotlara diğer robotların yaptığı tüm işleri
yaptırabilirsiniz.
İleride, daha gelişmiş veya değişik işlevli robotlar yapmak
istediğinizde Lego veya Fischertechnik'in parçaları ile ön maketi
hazırlamanız için iyi malzeme olacaklardır.
2) Az tornovida, lehim gerektiren hazır robot kitleri.
Bu kitler gövde şasi, vidalar elektronik parçalar dahil
şekillenmiş tüm parçarı ile satılmaktadır. Sizlere sadece
birleştirmek kalıyor.
Bu tip robot kitlerini aşağıdaki sitelerden bulabilirsiniz.
http://www.solarbotics.com
http://www.parallax.com
http://www.acroname.com
http://www.robotshop.ca
http://www.robotstore.com
http://www.lynxmotion.com
http://www.roguerobotics.com
Ve bu sitelerin Avrupa ülkelerindeki muhtelif bayileri...
Bu sitelerin sattığı hazır robot kitleri ile birlikte bir montaj
şeması ve adım adım montaj talimatları gelmektedir. Bu broşürü
mutlaka sonuna kadar okuyunuz, talimatları mutlaka dikkate alınız.
Bu montaj broşürü bir çok sorunuza cevap verecektir.
Bu hazır kitleri monte ederken önce parçaları, sonra devreleri
mutlaka inceleyiniz. Bilgi ve becerilerinizi projeyle eşleştiriniz.
Bu daha sonra daha karmaşık zor projeleri gerçekleştirmenize
yardımcı olacaktır. Bilgi beceri seviyenizi yükseltmeden karmaşık
zor projelere başlarsanız, işin sonunu getirmededen vazgeçme, pes
etme ihtimali de yüksek olur.
Bu hazır kitleri monte ettikten sonra çalışması için,
bilgisayarınızın yardımı ile mikroişlemcisini programlamanız
gerekebilir. Daha sonrasında, arzunuza göre kitte olmayan sensörler
ve diğer aksamlar ekleyip, programlayıp robotunuzu yenileyebilir,
kişiselleştirebilisiniz.
Herşey sizin hayal gücünüze bağlıdır. Hayal gücünüzü
çalıştırın ortaya özgün tasarımlar çıksın.
HAZIR DEVRELERDEN ROBOT YAPMAK
İnternet'teki muhtelif web sitelerinde veya Amazon kitabevinde
satılan kitaplardan bir çok hazır proje bulabilisiniz.
Dünyadaki bir çok hobi robotsever deneyimlerini yeni başlayan diğer
hobi robutçulara açmaktadır. Bunlar kendi deneyimlerini kişisel
robot sitelerinde veya grup sitelerinde duyurmakta, diğer insanlarla
paylaşmakta, kitaplarında yayınlamaktadırlar.
Web sitelerinin bazıları:
http://www.solarbotics.net
http://www.robotics.com/robomenu/index.html
http://www.robotroom.com
http://www.wildrice.com/HBRobotics/HBRCBuildersBook.html
http://robots.net
http://www.seattlerobotics.org
http://www.robbot.org
Kitapların bazıları:
*Robot Building for Dummies by Roger Arrick
*Robots, Androids and Animatrons: 12 incredible projects you can build
by John Iovine
*Junkbots, Bugbots & Bots on Wheels by Dave Hrynkiew and Mark W. Tilden
*123 Robotics Experiments for the Evil Genius by Myke Predko
*Insectronics : Build Your Own Walking Robot by Karl Williams
*PIC Robotics : A Beginner's Guide to Robotics Projects by John Iovine
*Build Your Own Robot! By Karl Lundth.
*Robot Building for Beginners by David Cook
KENDİ ÖZ TASARIMINIZLA ROBOT YAPMAK
Yaratıcılık ve mucitlik hiç kimsenin tekelinde değildir.
Üniversitelere, büyük şirketlere, profesörlere, büyük
şahsiyetlere has birşey, bir özellik değildir. İçinizdeki
yaratıcılık gücünü serbest bırakın.
Robot tasarımına başlarken kendimize soracağımız temel soru "Bu
robot ne iş yapacak? Nasıl yapacak? Nasıl sonuçlandıracak?" Bu
soruların cevapları önemlidir. İşleri görevleri sınırlayarak,
basitleştirerek, robotunuzun boyutunu, kapasitesini, şeklini
tasarlayabileceksiniz. Ayrıca etrafınızdaki meraklı kişilerin
klasik sorusuna "Bu robot ne yapar? Ne işe yarar?" rahat cevap
verebileceksiniz.
Bu sorunun cevabı robotun yapacağı işlere göre kullanılacak
anaparçaları belirlemenize robotu tasarlamanıza yarar.
Örneğin bir sumo robot tasarlamak ve yapmak istiyorsak aşağıdaki
özelliklere ve organlara sahip olmalıdır. :
*Çarpmalara dayanıklı sağlam bir şasiye ve gövdeye sahip
olmalıdır. Bunun için metal tercihen aluminyum malzemeden
yapılmalıdır.
*Kendinden hareket edebilmesi için güç kaynakları şarj edilebilir,
uzun süre dayanıklı pil veya batarya olmalıdır.
*Güçlü hareket ve itme kabiliyeti için 2 veya 4 adet güçlü
elektrik motoruna, yine yerde tutunma kabiliyeti yüksek tekerlere
ihtiyaç vardır.
*Robot ringteki rakibini hızlıca bulabilmelidir. Bunun için
detektörlere ihtiyacı olcaktır. Bu işlevi IR (infrared) ve/veya
ultrasonik sensörlerle yerine getirecektir.
*Robot ringin (dohyo) dışına çıkmamalı, kenera geldiğinde hemen
içeri doğru kaçmalıdır. Bunun için beyaz kenar çizgisini
görmelidir. Bunun için beyazı diğer renklerden ayırt eden kontrast
sensörlerine ihtiyacı olacaktır.
*Sumo robot yarışlarında kural olarak başlama düğmesine
basıldığından 5 sn sonra hareket etmelidir. Dolayısıyla, robotun
bir zaman sayacına (timer) ihtiyacı olacaktır.
*Sumo robot yarışlarında boyut ve ağırlık sınırları vardır.
Dolayısıyla, mini sumo robot max. 10x10cm boyutlarında, max. 0,5kg
ağırlığında, normal sumo robot ise max. 20x20cm boyutlarında,
max. 3kg ağırlığında olmalıdır.
*Robotun yukarda sayılan temel işlevleri yerine getirebilmesi,
görevlerini kusursuz yerine getirebilmesi için donanımları ve
duyargaları (sensörler) araclığıyla algıldağı sinyalleri
yorumlayacak, hareketlerini kontrol edecek, denetleyecek,
yönlendirecek, gerektiğinde programlanabilir bir mikrodenetleyiciye
ihtiyaç vardır.
*Robotun duyargaları ile algıldıklarını mikroişlemciye ileten,
mikroişlemciden gelen sinyalleri hareket motorlarına ileten,
sinyalleri yukselten veya azaltan birçok elektronik devre
gerekecektir. Bu devrelerin ihtiyacı bir çok entegre, direnç,
transistör, kondansatörlere ihtiyaç olacaktır.
*Sumo robot ring dışında da bazı işlevleri yerine getirmesini
istiyorsak robota ek özellikler ekleyebiliriz. Örneğin çizgi takip
etmesini istiyorsak, çizgi takip sensörleri ekleyebiliriz.
Robotunuzun özellikleri, yapacağı işler ve görevleri hiç bir
zaman sizin teknik bilgi ve becerilerinizin ötesinde, mali bütçe
limitlerinizin üstünde olmamalıdır. Robotunuzun ön tanımlarını
yaptıktan sonra robotunuzun kaba şemasını, daha sonrada kısım
kısım devre şemalarını çiziniz. Bu devrelerin yapımı için
lazım olan tüm parçaları bir kağıda yazıp bir pazar
araştırması yapın. Bulunmayan veya pahalı parçalar için
alternatifleri araştırın. Bütçe limitlerinize ve teknik
becerilerinize uygun robotun son şeklini tanımladıktan ve
tasarımını yaptıktan sonra nihai şemasını ve elektronik
devrelerini tekrar çiziniz. Yapılacak iş ve zaman planını
belirleyiniz. Daha sonra da belirlenen iş ve zaman planına uygun
satın alma, montaj, programlama ve çalıştırma işlemlerini
gerçekleştirerek robotunuzu tamamlayınız.
Robotunuzu yaparken önce gövde şasiyi imal edin. Motorları şasiye
bağlayın, motorlara tekerleri veya ayakları bağlayın. Elektronik
aksamı bağlamadan ve lehimlemeden önce mutlaka deney board'u
üzerinde deneyin. Devrenin çalıştığından emin olun. Bu sizleri
daha sonra çıkabilecek bir çok sorundan kurtaracaktır.
Kendi öz tasarımınızla robot yaparken yukarıda verilen web
sitelerinden ve kitaplardan faydalanabilirsiniz. Orta veya ileri
seviyede elektronik ve robotik deneyimine sahipseniz aşağıdaki
kitaplar da sizlere yardımcı olacaktır.
*The Robot Builder's Bonanza by Gordon McComb,
*Programming Robot Controllers by Myke Predko,
*Constructing Robot Bases by Gordon McComb,
*Bulding Robot Drive Trains by Dennis Clark and Michael Owings,
*Robot Mechanisms and Mechanical Devices Illustrated by Paul E. Sandin,
*Robotics, Mechatronics and Artificial Intelligence by Newton C. Braga,
Çıkma, devşirme parçalardan robot imal etmek:
Hayal görmemek lazım. Çıkma, devşirme parçalardan tam bir robot
yapmak imkansız değilse de çok zordur. Çıkma devşirme
parçalardan robot yapmak isterseniz bile yeni alınması gereken
parçalar gerekebilir. Özellikle elektronik entegreler, aksamlar,
sensörler, mikroişlemciler, mikrodenetleyiciler oyuncaklarda veya
köşedeki süpermarkette bulunmaz. Bunları ancak uzman çarşıları
dolaşarak, araştırarak, bulabilir, satın alabilirsiniz.
Değişik hurda malzemelerden aşağıdaki çıkma parçaları
devşirebilirsiniz:
*Düşürüp kırdığınız CD playerden, walkman'den motorlar,
dişliler, yaylar, vida ve somunlar,
*Elektronik oyuncaklardan motorlar, dişliler, tekerler,
*Hurda çağrı cihazlarından çok küçük motorlar,
*Cep telefonlarından, kızaklarından yine minik güçlü az akım
alan motorlar,
*CD okuyuculardan ve kızaklarından muhtelif motorlar, dişliler,
*Yazıcılardan motorlar, dişliler, paletli tank imali için bantlar,
*Bilgisayarların floppy disklerinden, hard disklerinden güçlü
motorlar,
*Bilgisayarların optik farelerinden IR sensörler, encoder'lar,
*Laser yazıcı kartuşlarından plastik levhalar,
*Bazı eski polaroid fotoğraf makinalarından ultrasonik sensörler,
*Otomobil sileceklerinden 2 vitesli güçlü motor ve reduktör
dişliler,
Bu liste, yaratıcı hayal gücünüze, gözlem gücünüze bağlı
şekilde uzayıp gider...
Çıkma, devşirme parçalardan yapacağınız elektronik devreler ve
aygıtlar kendi öz tasarımlarınızla robot yapma yolunda önemli
deneyimler kazandıracaktır.
SORUNLAR:
Güç verildiğinde hemen çalışan, mükemmel işleyen robot çok
nadirdir. Sorunlar, hatalar her zaman beklenen olağan olaylardır.
Sorunlar sizden ve/veya malzemeden kaynaklanmış olabilir.
Bu sorunlar mekanik olabilir, ters bağlantılar olabilir, lehimler
yanlış veya yetersiz olabilir. Robot gereğinden ağır olabilir.
Tasarım hatalı olabilir.
Sorunlar elektronik olabilir. Devreler elektrik almıyor olabilir.
Kablolama hatalı olabilir. Entegreler 5 volttan yüksek akım almış,
hasarlanmış olabilir. Bazı bölümlerin, parçaların lehimi iyi
yapılmamış olabilir, transformatörler veya entegreler lehim anında
fazla ısıdan yanmış olabilir.
Sorunlar mikroişlemcinin programlanmasında yazılan programın bir
cümlesinin hatalı yazılmasından kaynaklanmış olabilir.
Hata kaynakları bir çok nedenden olabilir. Ancak, bu sorunları
çözerken yapılan çabalar, gayretler daha mükemmel robotlar da
yapmayı öğretir.
SONUÇ TABLOSU:
| Hazır kitten | Hazır devreden | Kendi öztasarımınızla
--------|--------------|----------------|-------------------
Maliyet | Aynı | Aynı | Aynı
-----------------------|----------------|------------------
Zorluk | Az | Çok | Çok fazla
-----------------------|----------------|------------------
Öğrenme | Çok | Çok | Çok fazla
---- ---|--------------|----------------|-------------------
Araç-gereç| Az | Çok | Çok
---------|-------------|----------------|----------------
Tasarım | Az | Az | Çok
--------!--------------|----------------|------------------
Yaratıcılık | Az | Çok | Çok fazla
---------!-------------|----------------|-------------
Deneyim | Az | Çok | Çok fazla
---------|-------------|----------------|---------------
Keyif ve memnuniyet| Çok | Çok | Çok fazla
-------------------|-------!------------!---------
Robot yapmaya nasıl başlarsanız başlayın, hangi robotu yaparsanız
yapın, zamanınızı çok eğlenceli ve faydalı şekilde harcayacak,
çok değerli deneyimler sonucunda robotik, elektronik ve programlama
konusunda sağlam bilgi temeline kavuşacaksınız.
Robot yapmak aşağıdaki konularda bilgi düzeyinizi geliştirir.
*Güç kaynakları, bataryalar, güneş pilleri,
*Motorlar, dişliler, reduktörler, hareket mekanizmaları, kontrol
aygıtları ve şekilleri,
*Temel elektronik ve mekanik,
*Transistörler, kondansatörler, entegreler, sensörler
*Mikroişlemciler, mikrodenetleyiciler, entegre devreler,
*Yapay zeka, algoritmalar, programlama, makina dilleri
Bu da sizlere birçok alanda deneyim sağlayacaktır. Robotik birçok
disiplinle (mekanik, elektrik, elektronik, bilgisayar, yapay zeka)
kesisen ve her gün gelişen bir teknolojidir. Robotlarla ilginiz,
çevrede, basında robotik ile ilgili haberleri ilgiyle algılamanıza,
robotik teknolojisi ile ilgili gelişmeleri ilgiyle izlemenize sebep
olacaktır.
Robotlar ile yapacağınız oyun ve deneylerinizle hergün yeni bir
şey ögrenirsiniz, yeni bir buluş yaparsınız. Bu buluş daha önce
başkaları tarafından icad edilmiş olsa bile, yine de buluştur.
Sizlere yeni bir buluş yapma keyfi ve hazzı verir.