FUTBOL OYNAYAN ROBOTLAR

ir robot, bu konuda çalışmalarıyla tanınan Maja Mataric'in yaptığı tanıma göre, ortamdan topladığı verileri dünyası hakkında sahip olduğu bilgiyle sentezleyerek, anlamlı ve amaçlarına yönelik bir şekilde hareket edebilen ve bunu güvenli bir biçimde yapabilen bir makinedir. Bu tanıma girebilmesi için öncelikle robot diye adlandırdığımız makinenin fiziksel bir varlığının olması gerekiyor. Yani sadece bir bilgisayar simülasyonu değil, gerçek bir ortamla iletişim halinde olan bir makine istiyoruz. Bu koşulun getirdiği en önemli problem bir bakıma robot çalışmalarına gerçek önemini kazandıran faktörün ta kendisi: Gerçek hayatta gürültü var.  

Gürültü, alıcılarınızın ölçmeyi istediğiniz şeyi ancak bir yere kadar ölçebilmesinden kaynaklanıyor. Her alıcı bir çözünürlüğe sahip ve dış dünyadaki sayılamayacak kadar çok etmen alıcılarınızın sürekli ufak tefek hatalar yapmasına yol açıyor. Bir simülasyon ortamında bu gürültüyü ancak istatistiksel metodlarla gösterebiliyorsunuz, ama örneğin ses alıcılarınızın dışarıda trafiği tıkayan çöp aracına öfkeyle çalınan korna seslerini duymasının bilgisayar ortamında gerçekçi bir karşılığı elbette olmuyor.  

Bu nedenle bir robot tasarlamak ve yaratmak çok boyutlu, zor bir kontrol problemidir. Robotu oluşturan dört ana sistemi birbirine uygun bir biçimde seçmek ve hepsini birlikte geliştirmek durumundasınız. Bu dört sistem şunlardır:

1. robotun ortam hakkında gerçek-zamanlı bilgi edinmesi için kullanacağınız alıcılar,
2. robota amacına yönelik fonksiyonları gerçekleştirmesi için yerleştirdiğiniz efektörler,
3. robotun hareket sistemi ve 
4. kontrolü sağlayan elektronik beyindir. 

Ancak bu dört sistemi birleştirdiğinizde ortaya kendi başına hareket eden, bilgi toplayan, yapacağı işin niteliklerine göre donanmış bir robot çıkabilir.  

Robotların Tarihçesi

İnsana benzeyen ama bazı yönleriyle insandan eksik olan varlıklar aslında çok eski bir düşüncedir. Bu düşünce, ortaya çıkışından beri insandan daha aşağı olan bu varlıkların insana hizmet için varolduğu varsayımıyla birlikte yürümüştür. Eski bir Yunan mitinde tanrı Hephaestos som altından iki dişi hizmetli yaratır. Bir diğer eski efsane de ortaçağ Yahudilerinin Golem'idir. Golem topraktan yaratılmış ve Yahudi halkını tehlikelerden korumakla görevli bir hizmetkardır. Ağzına (veya alnına) yerleştirilen komutlara uyar, bu komutlar yerinden çıkartıldığında durur. Yine ortaçağ inanışlarına göre güçlü büyücüler homunculus adı verilen ufak insancıklar yaratırlar. Bu yaratıklar sahiplerine büyük bir sadakat ile hizmet ederler.  

İlk sibernetikçi kabul edilen Ebul-iz İsmail bin ar-Razzaz el-Cezeri 1205-1206 yıllarında yazdığı "Kitab-ül'-Camü Beyne'l-İlmi-i ve'l-amelen-Nafi' Fi Sınaati'l-Hiyel" adlı kitabın içinde, 300'e yakın otomatik makine ve sistemleri ile ilgili bilgi verdikten sonra çalışma özelliklerini şemalarla göstermiştir. Sadece suyun kaldırma ve basınç gücünü kullanarak tamamen yeni bir teknik ve sistem kurmuş, çok yönlü otomatik hareketler elde edebilmiştir. Kurmuş olduğu otomatik sistemlerde ses (kuş, davul, zurna, ıslık vs) ya da çığlık çıkması gerektiği anda bu sesleri de sağlayabilmiştir.

Şekil 1 - Eb-ül İz’in bir robotu

Robot kelimesi ilk olarak 1920'lerin başında yazılmış bir kitapta karşımıza çıkar. Karel Capek'in R.U.R. kitabında mekanik ve otonom, ama arzulardan yoksun yaratılar olarak kullanılan robot, daha sonra bir çok bilimkurgu romanına konu olmuştur. Isaac Asimov ünlü robot serisiyle teknolojik açıdan tutarlı bir robot kavramı yaratır ve robotların amacının insana hizmet olduğunu, bir robotun kendi amaçlarını insanların amaçlarına hiçbir zaman tercih edemeyeceğini koyduğu üç robot kuralı ile belirler:  

1. Bir robot bir insana zarar veremez, veya pasif kalmak suretiyle zarar görmesine izin veremez.
2. Bir robot kendisine insanlar tarafından verilen emirlere 1. Kural ile çelişmediği sürece itaat etmek zorundadır.
3. Bir robot 1. ve 2. Kurallar ile çelişmediği sürece kendi varlığını korumak zorundadır.

Bu şekilde bilimkurgu dünyasında az çok oturmuş bir robot modeli çıkar karşımıza. Bu model öylesine etkili olmuştur ki, günümüzde robot araştırmaları sadece endüstride kullanımı hedefleyen fonksiyonel tasarımların ötesinde insansı, hayvansı ve davranış diye adlandırılabilecek özelliklere sahip robotlar üzerinde yoğunlaşmaktadır.  

Robotlar üzerinde yapılan araştırmaların son yıllarda yoğunlaşmasının temel sebebi bu konuda üretilmiş olan bilgi birikiminin daha güvenilir tasarımlara daha çabuk ulaşılmasını sağlamasıdır. Endüstride robotlar hızlı ve görece hatasız çalışmalarıyla verimi artırırken, insanların çalışmasını kısıtlayan organik faktörlerden etkilenmemeleri onlara bazı işlerde önemli avantajlar sağlamaktalar.  

Örnek vermek gerekirse, elektronik devrelere pirinç tanesi büyüklüğündeki yüzlerce parçanın yerleştirilmesi insanlarca yapıldığında yorucu, zahmetli, sıkıcı ve hata oranı yüksek bir iş. Oysa bir robot kolu bu işi süratli ve hatasız bir biçimde gerçekleştiriyor, üstelik kahve molası bile almadan!  

Rutin işlerin yanı sıra insanların uzun süreler çalışamayacakları ortamlarda da robotlara iş düşüyor. Deniz dibinde yüksek basınç altında, yüksek sıcaklıkta, Mars yüzeyi gibi elverişsiz ortamlarda, hatta insan vücudunun sığamayacağı genişlikteki havalandırma borularında robotlar kullanılıyor.  

Endüstride ilk robot (UNIMAIE) 1961'de General Motors'un New Jersey'deki araba fabrikasında devreye girmiş. 60'lı yıllarda iki üniversite robot araştırmalarında başı çekmiş: Stanford ve MIT. Daha sonra birçok özel kuruluş ve üniversite robotlarla ilgili çalışmalara başlamış.  

Türkiye ve Boğaziçi Üniversitesi'ndeki Robot Araştırmaları

Ülkemizde de dünyanın birçok yerinde olduğu gibi robotlarla ilgili çalışmalar yapılıyor. Yüksek teknolojiyi satın almaktansa üretmek, onu işler hale getirecek uzmanları yetiştirmek, ekonomik ve bilimsel açıdan ulaşmak istediğimiz hedefler.  

Bu amaçla Türk Radyo - Televizyon Kurumu (TRT) 2000 yılında Türkiye'de robot çalışmalarını hızlandıracak bir girişimde bulundu. Asya Pasifik Yayın Birliği Robot Yarışması (ABU Robocon) için kurum olarak hazırlık çalışmalarına başlayan TRT, bu yarışmada ülkemizin layıkıyla temsil edilebilmesi için Türk üniversitelerine çağrıda bulundu. Manila-Filipinler'de gerçekleştirilen ABU Genel Kurul toplantısı sonucunda bu yarışma için bir organizasyon komitesi kuruldu, ve yarışma şartları belirlendi.

2002 yılından itibaren her yıl yapılması planlanan bu yarışmada Asya ülkelerinin ileri gelen üniversitelerinin hazırladığı robotlar kuralları önceden belirlenmiş özel bir görevi yerine getirmeye çalışacaklar. İlki 2002 yılında Tokyo'da yapılacak bu yarışmayı 17 medya kuruluşu çeşitli kanallardan yayınlayacak. Bu kuruluşlar Çin Halk Cumhuriyeti, Endonezya, Japonya, Kore, Singapur, Tayland, Mısır, Hindistan, İran, Kazakistan, Malezya, Moğolistan, Yeni Zelanda, Pakistan, Filipinler, Sri Lanka ve Türkiye'nin en önemli yayın kuruluşları.  

Ülkemizin tanıtımı ve çağdaş Türkiye imajı için çok değerli bir fırsat olan bu ve benzeri yarışmalarda ülkemizi temsil etmek onurunu ve görevini biz Boğaziçi Üniversitesi olarak üstlenmek isteriz. Robot çalışmalarının çok yönlülüğü ve gerçek dünyayı bilgisayarda modellemenin zorluğu yüzünden bu çalışmaların başarıya ulaşması belli bir mühendislik tecrübesine ve bilgi birikimine dayanıyor. Biz bu birikime teknik altyapımız ve bu konuda çalışan hoca ve öğrencilerimizin araştırmalarıyla ulaştık.  

Boğaziçi Üniversitesi'nde robotlarla ilgili çalışmalar Mühendislik Fakültesi'ne bağlı bölümlerin laboratuarlarında sürdürülüyor. 90'lı yıllarda Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü'ne bağlı Mekatronik ve Akıllı Sistemler Laboratuarları, Endüstri Mühendisliği Bölümü'ne bağlı Esnek Otomasyon ve Akıllı Üretim Sistemleri Laboratuarı, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü'ne bağlı Yapay Zeka Laboratuarı kuruldu. Birbirinden bağımsız çalışan bu araştırma merkezlerinde hem endüstriyel hem de teorik çalışmalar yapılıyor.  

Bu laboratuarlarda bir yandan endüstride kullanılabilecek uygulamalar geliştirilirken, bir yandan da basının gündeminde yer alabilecek nitelikte ilginç problemler üzerinde çalışılıyor. Davranış gösteren robotlar hem günlük hayata girebilecek yüksek ekonomik potansiyele sahip, hem de getirdikleri alışılmadık sorularla bilim adamları için bir meydan okuma niteliği taşıyorlar. Bunlar arasında geçtiğimiz senelerde basında oldukça sözü edilen robot futbolu yüksek hedefleriyle öne çıkıyor.  

Futbol Oynayan Robot Projeleri

Futbol belki de dünyanın en çok sevilen ve en yüksek seyirci kitlesine sahip sporu. Özellikle ülkemizde son yıllarda elde edilen başarılarla futbol neredeyse gündemden düşmeyen bir konu. Robotlar konusunda çalışan bilim adamları da kendilerine çok yüksek bir hedef seçerek hem görünüş hem de davranış bakımından insansı robotların yapımı konusunda büyük bir adım attılar, ve robotlara futbol oynatmaya karar verdiler.  

Bir bilgisayar oyunundan çok farklı olarak amaç insandan bağımsız olarak hareket eden, yani ne yapacağına kendi karar veren, ve kararlarını uygulayacak fiziksel yapıya ve donanıma sahip robotlar üretmek. İnsanoğlu henüz bu problemi layıkıyla çözmek için gerekli teorik ve pratik bilgiye sahip değil. Böyle bir araştırma hem insan beyninin işleyişini daha iyi kavramak, hem de üstün kontrol teknolojilerinin üretilmesini sağlamak için birebir.  

Robotlara futbol oynatma fikri ilk olarak profesör Alan Mackworth tarafından "On Seeing Robots" adlı makalede kaleme alındı. 1992 yılında yazılan bu makale bir sene sonra bir kitapta yer aldı. Profesörün çalışma grubu daha sonra konu üzerine bir kaç makale daha yayınladı.  

Yine 1992 senesinde Japonya'da bir yapay zeka konferansı sırasında robot futbolu konusu gündeme geldi. Konferans sonrasında araştırmacılar konunun teknik, sosyal ve mali yönlerini değerlendiren çalışmalar yaptılar. Olası kuralları içeren bir taslak hazırlandı, robot prototipi ve simülatör tasarımı konusunda ilk adımlar atıldı. Bu çalışmalar sonucunda projenin yapılabilir olduğuna kanaat getiren, ve aralarında Minoru Asada, Yasuo Kuniyoshi, ve Hiroaki Kitano'nun da bulunduğu bir grup araştırmacı, 1993 Haziran'ında J-ligi adını verdikleri bir robot yarışması düzenlemeye karar verdiler.  

Bu arada Japonya Hükümeti'ne ait bir araştırma labarotuarı olan ETL'de Itsuki Noda daha sonra RoboCup sunucusu olacak bir futbol simülatörü geliştiriyordu. Birbirlerinde bağımsız olarak futbol oynayan robotlar üzerine çalışan diğer iki grup da Osaka Üniversitesi'nde Minoru Asada ve Carnegie Mellon Üniversitesi'nde Manuela Veloso'nun gruplarıydı.  

1993 Eylül'ünde yapılan ilk basın açıklamasının ardından kurallar tasarlandı. Organizasyon ve teknik konulara dair tartışmalar bir çok konferansa yayıldı. 1995 yılında Noda'nın simülatörü resmen devreye girdi. 1995 yılında toplanan Uluslararası Birleşik Yapay Zeka Konferansı'nda (International Joint Conference on Artificial Intelligence) ilk Robot Futbol Oyunları Dünya Kupası'nın Nagoya'da 1997'de, IJCAI ile paralel olarak gerçekleştirileceği duyuruldu. Aynı zamanda 1996'da ortaya çıkabilecek problemlerin değerlendirilmesi açısından gerekli görülen bir ön buluşma da hazırlandı. İlk takımların ortaya çıkması ve gerekli mali desteğin sağlanması için iki yıllık bir hazırlık devresi öngörülmüştü.  

1996 yapılan hazırlık buluşmasında sekiz takım simülasyon liginde mücadele etti. Ayrıca gerçek robotlarla orta boy robot liginde de bir gösteri yapıldı. Gerçek RoboCup, 1997 yılında 5000 izleyicisiyle büyük bir organizasyon olarak gerçekleştirildi. Toplamda 40'ın üzerinde takımın (geçek ve simülasyon) katıldığı organizasyonun ikincisi Paris'te 1998 yılında yapıldığında, dünyanın en büyük hareketli robot olayıydı.  

İşte 1997 yılında başlatılan RoboCup yarışmasının özü bu. Bu yarışma her sene bir kaç kategoride yapılıyor, ama bütün kategorilerin konusu aynı: futbol. Japonya'da bir grup araştırmacı tarafından başlatılan ve önemli kurumların desteğini arkasına alan RoboCup, dünyanın dört bir yanından üniversitelerin katıldığı uluslararası bir yarışma, büyük bir organizasyon.  

RoboCup kategorileri küçük, orta, ayaklı robot ve simülasyon olarak özetlenebilir. Simülasyon kategorisinde bilgisayar ortamında programlanmış robotlar mücadele ediyor. Fiziksel bazı parametreler ve gürültü istatistiksel olarak modelleniyor. Daha zorlu kategoriler ise gerçek robotların futbol oynadığı küçük ve orta kategoriler. Robotlar kendi alıcılarını kullanarak veya takım arkadaşlarıyla haberleşerek önceden çalışmış oldukları stratejileri uygulamaya, modelleme yoluyla karşı stratejiler geliştirmeye çalışıyorlar.  

RoboCup'un asıl hedefi ise 2050 yılında dünya şampiyonu futbol takımına karşı 90 dakika mücadele edecek ve kazanacak, tamamen otonom robotlardan oluşan bir futbol takımı yaratmak. Merdiven çıkmayı becerebilen insan boyutlarında bir robotun çok yakın zamanda ve ne kadar büyük bir bütçe ile imal edildiği düşünülürse, bu hedefin ne kadar yüksek olduğu daha iyi anlaşılabilir.  

Bu araştırmaların tek sonucu futbol konusunda daha derin bilimsel veri elde etmek değil elbette. Futbol eş-zamanlı algı, veri işleme, hareket, adaptasyon, öğrenme, uzmanlık ve iletişim gerektirdiği için çok zor bir uygulama alanı. Futbol oynayan robotların dizaynı sırasında elde edilecek tecrübe bir çok alanda kullanılabilecek. RoboCup'un (özellikle yakın zamanda deprem felaketinden zarar gören ülkemiz için) en önemli yan ürün hedefi büyük felaketlerde kurtarma çalışmaları yapabilecek otonom robotların yaratılması. Ayrıca futbol, aktivitelerine dünya çapında ilgi gösterilecek kadar popüler olduğu için sponsorların da ilgisini çeken bir alan. RoboCup her kesime hitap ediyor: Araştırmacılar teknik tartışmaları takip ederken seyirciler robotların yaptığı maçları seyrediyorlar.  

Boğaziçi Üniversitesi'nde Robot Futbolu Projeleri - BINA

Bilgisayar Mühendisliği'ne bağlı Yapay Zeka Laboratuarı Doç. Dr. Levent Akın'ın yönetiminde robotlarla ilgili çalışmalara hız kazandırdı. Laboratuar bünyesinde 2000-2001 döneminde 15 seminer düzenlendi. Bilişsel mimari, alıcılar, efektörler, kontrol devreleri, görüş, navigasyon, öğrenme ve iletişim gibi konuları kapsayan bu seminerler Tel Aviv Üniversitesi ile başlatılan önemli bir projenin teorik temelini oluşturmaya yönelikti. BINA adı verilen proje RoboCup yarışmasına bir robot takımı hazırlamayı hedefliyor.  

Bu proje ilk defa iki üniversitenin araştırma gruplarının Internet aracılığıyla yoğun bir ortak çalışma gerektiren bir konuda işbirliği yapmasına dayanıyor. Yarışmaya katılacak robot takımı tamamen yeni bir tasarım, ve yarışma şartlarına uyacak şekilde gruplar arasında düzenlenen gerçek ve sanal toplantılarla ortaya çıkmakta. Tel Aviv Üniversitesi'nde çalışan grup robotların mekanik tasarımını yapıyor. Boğaziçi Üniversitesi'nde ise Elektrik-Elektronik Mühendisliği'nde bir grup robotların mikro-kontrol devresini tasarlarken, Bilgisayar Mühendisliği'nde bir grup da robotların algılarını işleyerek davranışlarını belirleyecek algoritmaları yazıyor. 

Ortaya çıkacak robotlar futbol sahası üzerine yerleştirilmiş bir kameradan görüntü alan, özel donanım ile topa hızla vurabilen, paslaşan, önceden çalışılmış oyunları uygulayan, ama otonom, yani çalışmaları esnasında hiçbir insandan komut almayan makineler olacaklar. Üniversiteler arasındaki ortak çalışma ise kavramsal olarak son derece yeni, denenmemiş ve benzerlerine ön ayak olabilecek nitelikte.  

BINA takımı Ağustos ayında Seattle'da düzenlenecek yarışma için hazırlıklarını sürdüre dursun, bir diğer heyecan verici proje geçtiğimiz aylarda yine Boğaziçi Üniversitesi'nde başladı. Yapay Zeka Laboratuarı 2001 yılında RoboCup'un ayaklı robot kategorisinde de yarışma hakkını elde etti. Biraz bu projeden bahsedelim. 

ÇİZGİ İZLEYEN ROBOT YAPIMI

ÇİZGİ İZLEYEN ROBOT YAPIMI Robot tasarımı ve yapımı ile ilgili sayfamızda robot tasarımını adım adım özetlemiştik. Bir çizgi izleyen robot yapmak için de o adımlara uyabilirsiniz. Çizgi izleyen robotlar hakkında geniş bilgi için aşağıdaki PDF dosyasını indirebilirsiniz.  Çizgi İzleyen Robot Yapımı ve Teknik Bilgiler Robotun amacı Çizgi izleyen robotlar beyaz zemin üzerindeki siyah çizgiyi ya da siyah zemin üzerindeki beyaz çizgiyi takip etmek amacıyla tasarlanır. Öncelikle çizgi izleyen robotunuzu çalıştıracağınız zemin ve çizgi rengini belirleyin. Bu yazıda daha sık kullanıldıkları için siyah zemin üzerinde beyaz çizgiyi takip eden bir çizgi izleyen robot anlatılacaktır. Amaca uygun sensör belirlenmesi Çizgi izleyen robotlarda siyah ve beyaz rengi ayırt edebilmek için kullanılabilecek bir kaç farklı sensör vardır. Bunlardan ilki LDR yani ışığa duyarlı dirençlerdir. LDR ve led kullanarak yapılacak bir sensör devresi ile ışık zemine yansıtılır ve zeminden geri yansıyan ışığa göre LDR' nin değişen direnci kullanılarak siyah ve beyaz renk ayırt edilir. Ancak LDR' nin sensör olarak kullanılması için değişen direnç değerinin programda işlenmesi gerekir. LDR nin sensör olarak kullanımı gerek sensör devresinin hazırlanması gerekse kontrol açısından diğer sensör seçeneklerine göre daha teferruatlı olduğundan çok tercih edilmez. LDR den sonra bir diğer sensör seçeneği de QRD1114 yansımalı sensörlerdir. QRD1114 siyah bir hazne içerisine yerleştirilmiş bir infra-red yayıcı diyot ve bir adet NPN fototransistörden oluşur. Diyotun yaydığı ışık zemin üzerinde yansıyarak fototransistörü tetikler. Beyaz zeminde yansıyan ışık siyah zeminden daha fazla olacağından renklerin ayırımı sağlanır ve analog sinyal alınır. QRD1114 algılaması iyi ve kullanımı kolay bir sensördür. Ancak hem biraz pahalı olduğundan hem de her yerde kolaylıkla temin edilemediğinden CNY70 kontrast sensörleri QRD1114 sensörlere göre daha sık kullanılır. CNY70 sensörlerde de QRD1114 lerde olduğu gibi bir fotodiyot ve bir fototransistör bulunur. Siyah ve beyaz rengin ayırımı fotodiyotun yaydığı ışığın yüzeye çarparak fototransistörü tetiklemesi ile gerçekleştirilir. CNY70 kontrast sensörü beyaz renk algıladığında 5V seviyesinde siyah renk algıladığında ise 0 volt seviyesinde bir analog sinyal verir. Bu yazıda 3 adet CNY70 sensörün kullanıldığı bir çizgi izleyen robot alatılacaktır. Algoritma düzenlemek Yandaki şekilde 3 sensörlü bir çizgi izleyen robotun pist üzerindeki durumları basitçe gösterilmektedir. Buna göre: A) Çizgi izleyen robotun en sol sensörü çizgi üzerindedir. Yani çizgi izleyen robot yolun sağ tarafındadır. Bu nedenle çizgi izleyen robotun piste doğru yönelmesi için sağ motorun ileriye doğru çalışması sol motorun ise bu esnada durması gerekmektedir. B) Çizgi izleyen robotun en sağ sensörü çizgi üzerindedir. Yani çizgi izleyen robot yolun sol tarafındadır. Bu nedenle çizgi izleyen robotun piste doğru yönelmesi için sol motorun ileriye doğru çalışması sağ motorun ise bu esnada durması gerekmektedir. C) Çizgi izleyen robotun orta sensörü çizgi üzerindedir. Yani çizgi izleyen robotun pist üzerindeki konumu doğrudur. İki motor da ileri doğru sürülmelidir. Robotun mekanik tasarımı Çizgi izleyen robotlar mekanik açıdan çeşitli uygulamalara müsait robotlardır. Sumo robotlardaki gibi sınırlar yoktur. Ama en çok kullanılan mekanik düzeneklerden biri arkadan iki adet dc redüktörlü motorla itişi sağlanan sistemdir. Bu tasarımda robotun ön orta kısmına yerleştirilecek bir sarhoş tekerlek ise dönüş kolaylığı sağlayacaktır. Robotun gövdesini tasarlarken dikkat edilmesi gereken en önemli nokta da robotta kullanılacak olan motorlara uygun bir gövde tasarlanmasıdır. Hem motorların yerleştirilmesi için gerekli vida ya da kravat delikleri belirlenmeli hem de motorların gücüne uygun ağırlıkta bir gövde tasarlanmalıdır. resmi büyüt Elektronik Devre Tasarımı Yanda çizgi izleyen robotunuzda kullanabileceğiniz bir devre şeması verilmiştir. DevrePIC16F84A mikrodenetleyicisi ile kontrol edilen 3 CNY70 kontrast sensörlü bir çizgi izleyen robot devresidir. Robotun programının yazılması ASM , C veya Pic Basic Pro gibi programlama dillerinden birinde çizgi izleyen robotunuzun programını yazabilirsiniz. Özellikle programcılığa yeni başlayanlar için Pic Basic Pro daha uygun bir dildir. Çünkü üst seviye bir dil olduğundan komutları ve döngüleri daha kolay kavranabilir. Programın akış diyagramı aşağıdadır. Parçaları birleştirmek ve robotu denemek Son aşamaya geldiğinizde öncelikle robotunuzun tekerleklerini ve motorlarını gövdenin üzerine yerleştirip sabitleyin. Daha sonra sensörlerinizin ve ana devrenizin konumlandırmasını yapın ve sensörler ile motorların ana devreye bağlantılarını yapın. Robotunuzun voltaj beslemesi için alkaline kalem pil kullanmanız en uygunudur. Herşeyi monte ettikten sonra siyah çadır bezinden oluşan zeminin üzerine beyaz elektrik bandı ile çizgi izleyen robotunuzu denemek istediğiniz pisti çizin ve robotunuzu deneyin. Eğer robotunuz pisti düzgün takip etmiyor ise hatanın kaynağını tespit etmek  robot tasarımı ve yapımı kısmında belirtilen noktaları  kontrol edin.

İNSANSI ROBOTLAR

Teknolojinin insana en yakın hali... ASIMO!

Honda mühendisleri 1986 yılında insana en yakın robotu yaratmak için yola çıktılar. Hayalleri Dünya’nın ilk insansı robotunu yaratmaktı. Kulağa hoş ve kolay gibi gelse de, karmaşık insan hareketlerini yapabilen ve insanlara yardımcı olabilecek bir robot yaratmak hiç de kolay bir görev değildi. ASIMO 20 yıldan beri Honda mühendislerinin muhteşem çabası, özverileriyle birleşerek ve deneme yanılma yöntemleriyle geliştirildi.

Diğer bacağı da başarıyla yerleştirmeden önce ASIMO tek bacaklı olarak yürüyordu. İnsanların yaşadığı ortamlarda hızlı ve normal yürüyüş arasındaki ayrımın farkına varması için ilk hedef düşmemesiydi. Bir sonraki adım bu bacakları bir gövdeye bağlamak oldu. Dünya, Aralık 1996 yılında insansal gerçek hareketleri yapabilen ASIMO ile tanıştı. ASIMO’nun nasıl yaratıldığını görebilmek ve detaylı bilgi ve videoları izlemek için lütfen tarihçe sayfalarımıza göz atınız.

Tek bacaklı denemelerle başlayan serüven; basit komutları algılayıp yerine getirebilecek bir robota kadar uzandı. Günümüzde ASIMO, yüz haritası çıkararak bir kişinin topografik özelliklerini kaydedebiliyor. Daha önce gördüğü yüzlerden biriyle karşılaşınca ona selam verebiliyor. İnternete bağlanıp hava durumu ve haberler hakkında bilgi sahibi oluyor. Şimdilik müzelerde tur rehberliği yapıyor. Son yapılan geliştirilmelerle artık iki ASIMO birden aynı anda çalışabiliyor, insanlara sipariş ettikleri çay ve kahveleri sunabiliyorlar. Ama yakın bir tarihte çok daha fazlasını yapabilecek... Hayallerimizi ve ASIMO’yu yakından takip edebilmek için lütfen haberler ve teknoloji bölümlerine göz atınız.

TARİHÇE

Geçmiş

1986’da Honda mühendisleri yürüyen bir robot yaratmak için yola çıktılar. İlk modeller (E1, E2, E3) bir insanın yürüyüşünü taklit edebilecek bacaklar geliştirmek üzerine odaklanmıştı. Bir sonraki model serisi (E4, E5, E6) yürüme dengesi ve merdiven tırmanmaya odaklandı. Sonra dengeyi iyileştirmek ve işlerlik kazandırmak için robota bir baş, gövde ve kollar eklendi. Honda’nın ilk insansı robotu P1, 1.85 boyunda ve 175 kg. ağırlığında ve hareket yeteneği kısıtlı bir modeldi. P2, daha dostça bir tasarım ile, daha gelişmiş yürüme, merdiven inip çıkma ve kablosuz otomatik hareket etme yeteneğine sahipti. P3 modeli, 1.58 boyu ve 130 kg. ağırlığı ile daha da ufak tefekti.

Bugün

ASIMO’nun şimdilik sahip olduğu yetenekler, gerçekleşen bir rüyanın habercisi sanki. ASIMO düzgün olmayan eğimlerde ve yüzeylerde yürüyebiliyor, düzgünce dönebiliyor, merdiven çıkabiliyor, cisimlere uzanıp eline alabiliyor, ışıkları ve kapıları açıp kapayabiliyor. Basit sesli komutları anlayıp yerine getirme yeteneğinde de sahip olan ASIMO, seçilmiş bir grup insanın yüzlerini tanıyabiliyor, kamera gözlerini kullanarak çevresinin haritasını çıkarabiliyor ve sabit cisimleri kaydedebiliyor. ASIMO aynı zamanda yolunun üzerindeki yayalara yol verip, yürümek için yolun açılmasını bekliyor.

Gelecek

Günümüzde ASIMO, müzelerde tur rehberi ve Japonya’daki yüksek teknoloji şirketlerinde bir karşılayıcı olarak görev yapmakta. Fakat gelecekte ASIMO muhtaç durumda olan her tür insan için bir çift göz, kulak, el ve ayak görevi yapabilecek. Bir gün ASIMO yaşlılara ya da yatağa veya tekerlekli sandalyeye bağlı insanlara yardımcı olmak gibi önemli görevlerde kullanılabilecek. ASIMO yangınla mücadele veya toksik atıkları temizleme gibi insanlar için tehlikeli olan bazı işlerde de karşımıza çıkacak.

EO (1986)

Honda mühendisleri 1986 yılında insana en yakın robotu yaratmak için yola çıktılar.

Serüven insan yürüyüşünü taklit edebilecek bacakları yaratmak üzere başladı. Diğer bacağı da başarıyla yerleştirmeden önce Asimo tek bacaklı olarak yürüyordu. Tek bir düz çizgi üzerinde adımları arası beş saniye sürüyordu. Yürüme hızında artışın eğilimli yüzeylerde olduğu gözlemlendi. Araştırmalarda bunun üzerine gidildi.

E1 – E2 – E3 (1987 – 1991)

İnsan yürüyüşünü tüm detaylarıyla araştılıp analiz edilen çalışmaya ek olarak, hayvanların ve diğer türlerin yürüyüşleri de eklendi. İlk prototip olan E1 saatte 0.25 km hızla yürüyebiliyordu.

E2 üzerindeki çalışmalar hareket ve yer kabiliyetini eklemek üzerinde oldu. E3’te normal insan yürüş hızı olan saatte 3 km hızına ulaşıldı.

İnsanların yaşadığı ortamlarda hızlı ve normal yürüyüş arasındaki ayrımın farkına varması için ilk hedef düşmemesiydi.

E4 – E5 – E6 (1991 – 1993)

E4’ün diz boyunu 40 cm yükseltilerek hızı arttırıldı. E5 ile birlikte bağımsız hareket edebilen prototip tamamlamış oldu. İki bacağını da kullanabiliyor, düz yüzeylerde ve ardından gelen eğilimli yüzeylerde nasıl adım atacağını seçebiliyordu. E6’da merdivenleri inip çıkmasını ve eğimlerde de bağımsız hareket edebilmesini sağlandı.

Bir sonraki adım bu bacakları bir gövdeye bağlamak olacaktı.

P1 – P2 – P3 (1993 – 1997)

P1 görüntüsüyle insana benzeyen ilk prototiptir.

Bilgisayara bağlı olan bir sistemle yönetilmekte olan P1, kapı tokmağını tutup döndürebiliyor,nesneleri kaldırıp, taşıyordu. Araştırma kollar ve bacaklar arasındaki koordinasyonun sağlanmasıyla başarılı hale geldi.

Dünya Aralık 1996 yılında insansal gerçek hareketleri yapabilen robot P2 ile tanıştı. Gövdesine kablosuz kumanda mekanizması, motor sürücüleri, pil, telsiz radio ve diğer gerekli cihazları yerleştirildi.

1997 Eylül’ünde, P3 boyutunda ve ağırlığında geçirdiği evrim sonucunda keyifli bir robota dönüştü. 1.58 boyu ve 130 kg ağırlığı ile ufak tefek hali ile insan ortamına en uygun hale geldi.

Asimo (2000)

Yürüyen teknolojinin artık bir adı var: ASIMO

Mühendislerin yeni sorusu “ASIMO’nun yeteneklerini insanların yararına nasıl kullanabiliriz?” oldu. Basit sesli komutları anlayıp yerine getirebiliyor. Şimdilik müzelerde tur rehberi ve bazı kurumsal firmalarda karşılayıcı olarak kullanılmakta.

Asimo (2005)

ASIMO sürekli olarak geliştirildi. 2005 yılı içinde mobil versiyonu üretildi. ASIMO koşabiliyor, koşarken dönebiliyor ve basit resepsiyon görevlisi işlerini yürütebiliyor. Peki bundan sonrası için ne düşünülüyor? ASIMO için düşlenen “düşünebilen bir beyin”. Yani, çevresinden etkilenerek öğrenecek ve hissedebilecek bir robot.

TEKNOLOJİ

ASIMO’nun Teknik Özellikleri

ASIMO’yu yapmak Honda mühendisleri için inanılmaz bir mücadeleydi. Güçlü bilgisayarlara ve karmaşık yazılımlara ek olarak, ASIMO aslında birçok bilimsel sahanın (matematik, fizik -devinimle ilgili; anatomi - insan bedeninin yapısıyla ilgili...) ortak alanda kullanılmasını ve araştırmaların geleceğini simgelemekte.

Diyazn konsepti

Robota, insan yaşam alanında rahatlıkla iş görebilmesine izin veren ve arkadaş canlısı olabileceği bir boyut seçildi. Kapı tokmağına uzanabileceği, kolu çevirebileceği, servis masasını taşıyabileceği ve masa üzerinde işlem yapabileceği en ideal boyut tespit edildi. Honda en ideal boyun 120cm olduğunda karar kıldı.

Yürüyüş

Şu anki zekasına, gerçek zamana ayak uydurabilme teknolojisine kadar, sürekli talimatlar değişti ve ani manevralara kararlı cevaplar vermesi beklendi. Bu süre içinde ise ASIMO doğru hızı, manevrayı ve adımı bulana kadar sürekli yürüdü.

Erken döneminde, düzgün yürüyüşü, dönüşü, hassas duruşu elde etmek için geçiş süresince farklı modeller kullanıldı. Bu dönemde kazanılan tecrübe iki farklı yürüyüş modelinin çıkmasına sebep oldu: Düzgün yürüyüş ve dönüşler.

İleri iki ayaklı yürüme teknolojisi, ASIMO’nun sürekli yürümesini sağlayarak daha esnek bir yürüme şekline izin veriyor ve ani hareketlere karşı ASIMO’nun daha dengeli olmasını sağlıyor.

Operasyon ve Zeka

Tek bir kumanda merkezinden kontrol edilebilen ASIMO aynı zamanda kollarını sadece 20 derece açabiliyordu. Ancak kollarının açısı 105 dereceye kadar yükseltildi. Böylece esnek hareket edebilme kabiliyetini kazanmış oldu.

Aynı zamanda ASIMO üzerindeki hafızaya önceden programlanmış, İngilizce verilen basit ses komutlarını algılayıp yerine getirebiliyor. Ses Tanıma fonksiyonunun performansını arttırmak için bireysel sesler de kaydediliyor.

ASIMO yüz haritası çıkararak bir kişinin topografik özelliklerini kaydediyor. Aynı yüzü bir daha gördüğünde hafızasındaki verilerle karşılaştırarak eşleştirme yapıyor. Eğer daha önce gördüğü biriyse ona özel bir selamla karşılık veriyor.

İnternete bağlanabilen ASIMO hava durumu ve haberler hakkında soruları cevaplayabiliyor. Güncel hava durumu ve haber raporlarına bağlanabiliyor.

HABERLER

ASIMO, İsviçre’nin 30. Uluslararası Sıcak-Balon Festivalinde Göklere Yükseldi

Geçtiğimiz günlerde ASIMO, İsviçre’de küçük bir kasaba olan Château-d´Oex’i ziyaret ederek dünyaca ünlü Uluslararası Balon Festivalinin 30. yılını kutladı ve Honda’nın gelişmiş teknolojisini sergiledi. Bu, yeni ASIMO’nun bir Alpler ülkesine ilk seyahatiydi ve bu ziyarette ayrıca yerel okul çocuklarına özel bir sunum da yapıldı. Bu yıl Honda, sayıları 100’ü aşkın diğer balonlara eşlik eden üç görkemli sıcak-hava balonu ile İsviçre Alp’lerinde semadaki yerini aldı. Bu organizasyonda ayrıca, Honda’nın hayal tutkuları gösterildi ve şirketin kurucusu olan ve gizli hayali uçmak olan Soichiro Honda şereflendirildi.

100 değişik balonun yer aldığı festivale 3 değişik balonla katılan Honda, “Kanatlı Balon” konseptiyle motosikletlerini ve 2 değişik ASIMO balonuyla da ileri teknolojisini simgeledi.

Yerel okullardan katılan çocuklar hem ASIMO balonlarını görmüş oldu hem de ASIMO’nun onlara özel eğitimsel sunumunu izleme fırsatını yakalamış oldular.

Her yıl küçük bir kasaba olan Château-d´Oex’e 30.000’in üzerinde meraklıyı çeken Uluslararası Balon Festivali’ne Honda 3 yıldır katılım sağlıyor.

Asimo takım çalışmasında

Honda Motor Co. Ltd, Asimo’nun insanlar ve diğer Asimolar ile bağımsız olarak birlikte çalışabilmesini mümkün kılacak bir dizi yeni teknolojiyi Japonya’da tanıttı. Geliştirilen yeni teknolojiler, gerçek yaşam ortamlarında kullanılabilecek insansı robot geliştirme konusunda Honda’yı bir adım ileri götürüyor.

Asimo teknolojileri ile bir adım daha ileride

• Asimo, insansı robotların görevlerini ve işlerini paylaşarak insanlarla kesintisiz hizmet sağlamasını mümkün kılan yeni bir siteme sahip. Örneğin, eğer bir Asimo şarj ediliyorsa, diğer Asimo devreye girerek verilen görevleri gerçekleştirebiliyor.

• Asimo’nun gerektiğinde kendi pilini otomatik olarak şarj edebilmesini sağlayan yeni eklenmiş bir fonksiyonu da bulunuyor.

• Geliştirilen teknolojilerin bir diğeri ise Asimo’nun, yaklaşan kişilerin hareketlerini öngörerek geriye adım atmak, yolu açmak ya da yürümeye devam etmek arasında karar verebilmesini, böylece engelleri aşabilmesini sağlıyor.

• Asimo akıllı teknolojisi sayesinde tepsi taşıma ve el arabası itme görevlerini de gerçekleştirebiliyor.

Asimo, sahip olduğu yeni teknolojilerin test edilmesi amacıyla 12 Aralık-31 Ocak 2008 tarihlerinde Honda’nın Aoyama’daki Genel Müdürlüğü’nde misafirlere hizmet sunacak. Honda bu süre içinde, Asimo’nun ziyaretçilere kılavuzluk etme ve içecek sunma becerisi üzerine çalışacak ve gerçek yaşam ortamında çalışmak konusundaki olası zorlukların üstesinden gelmeye çalışacak.

Honda, tamamen yeni, daha gelişmiş fiziksel olanaklara ve akıllı teknolojilere sahip Asimo’nun 2005 yılında tanıtılmasının ardından Ar-Ge alanındaki çalışmalarını akıllı teknolojiler alanında yoğunlaştırmıştı.

İçecek sunmak için birlikte çalışan iki Asimo

Yeni birlikte çalışma fonksiyonu

Birden fazla Asimo’nun birlikte çalışmasını gerektiren durumlarda, her bir Asimo’nun mevcut durumu ile ilgili bilgiler, ağa bağlanmış Asimo’lar arasında sürekli olarak karşılıklı aktarılıyor ve görevler en etkin şekilde paylaşılıyor. Başka bir deyişle, öncelikle her bir Asimo’nun mevcut konumu ile görevlerin gerçekleştirilmesi gereken yerler arasındaki mesafe hesaplanıyor. Daha sonra, kalan pil seviyeleri de dikkate alınarak görevlerin, Asimo’lar arasındaki zaman açısından en etkin bir biçimde nasıl paylaşılacağı belirleniyor. Bu karara göre her bir Asimo görevini yerine getiriyor.

Yoldan çekilme fonksiyonu

Asimo, göz kamerası aracılığıyla gelen insanları belirliyor, hareket yönünü ve hızı hesaplıyor, gerçekleşecek olan hareketleri öngörüyor ve diğerlerinin hareketlerini engellememek adına en uygun yolu seçiyor. Yeterli alan bulamadığında Asimo geriye çekilerek yolu açıyor.

Bağımız pil şarj fonksiyonu

Asimo’nun bağımsız şarj işlevi için yeni bir pil şarj istasyonu geliştirildi. Asimo, kalan pil belirli bir seviyenin altına düştüğünde, durumu otomatik olarak belirleyerek en yakın boş şarj istasyonuna gidiyor ve pilini ayakta konumda şarj edebiliyor.

Asimo’nun Türkiye’den konukları var

Honda Türkiye, Milli Eğitim Bakanlığı ve (JICA) Japon Uluslararası Ortaklık Ajansı’nın düzenlediği 1. Robot Yarışması’nın ana sponsoru oldu. Yarışmada İzmir Bornova Seyit Sanlı Anadolu Teknik ve Endüstri Meslek Lisesi, gösterdiği üstün başarı ile kazandığı Honda özel ödülü olan bir haftalık Japonya seyahatini 29 Mayıs-5 Haziran tarihinde gerçekleştirecek.

1. Robot Yarışma’sında serbest kategoride “Robo-transporter” projesi ile birinciliği kazanan İzmir Bornova Seyit Sanlı Anadolu Teknik ve Endüstri Meslek Lisesi öğrencilerinden Ateş Gökdemir, Nesibe Çalışkan ve Fatih Atalay, öğretmenleri Timuçin Girgiç ve Çağdaş Özdemir ile birlikte Honda’nın sponsorluğunda bir haftalık Japonya seyahati kazandılar.

Kazanan takım 29 Mayıs - 5 Haziran tarihinde gerçekleşecek Japonya seyahatinde, Honda Merkez ofisini ziyaret etme ve Honda’nın insansı robotu ASIMO ile tanışarak birlikte hatıra fotoğrafı çektirme fırsatı yakalayacak. Ayrıca gezi boyunca Honda teknolojisini öğrenme fırsatını ve Japonya’nın tüm güzelliklerini de görme şansını bulacaklar.

Honda Türkiye Genel Müdürü Katsumi Sawai, konu ile ilgili yaptığı açıklamada “Honda mühendisleri 1986 yılında, insanla mükemmel bir uyum içinde çalışabilen robotlar üretmek amacıyla çalışmalara başladılar. Her üretilen robotun anahtar sözcükleri ‘zeka ve hareketlilik’ti. Bu amaçla yola çıkan Honda mühendisleri ASIMO’yu yarattı. Honda Türkiye olarak, gençlerimizin bu alanda yaratıcılıklarını desteklemiş olmaktan gurur duyuyoruz. 1. Robot Yarışması’nın birincileri olan İzmir Bornova Seyit Sanlı Anadolu Teknik ve Endüstri Meslek Lisesi’ni de başarısından dolayı tebrik ediyor ve keyifli bir Japonya gezisi diliyoruz” dedi.

Asimo Avrupa Parlamentosunda

Honda’nın insansı robotu ASIMO, 25.01.2005’te Avrupa Topluluğu Komisyonu Üyeleri ile Avrupa Parlamentosu’nda tanışarak tarihi bir toplantıya imza attı. Honda yetkililerinin parlamentoya yaptığı kapsamlı sunumda, sadece ASIMO’nun sahip olduğu merdiven inip çıkabilme gibi hareket kabiliyetlerinin yanısıra, insansı robot gelişimleri ve topluma olan faydaları anlatıldı. Sunumu Honda Araştırma Enstitüsü’nün başkanı Prof. Dr. Edgar Koerner yaptı.

Parlamentodaki toplantı, Avrupa Komisyonunun bu ayın başında yaptığı RobotCub projesine fon ayırma duyurusuna rastlıyor. Projenin amacı nörobilim ile ilgili ve insansı robot bilimi alanındaki araştırmaların Avrupa’da yapılması. ASIMO bu projeden tamamen ayrı tutuluyor. Bu da Honda’nın bilim ve araştırma alanındaki teknolojisinin ne kadar ilerlemiş olduğunu gösteriyor.

YANGIN SÖNDÜREN ROBOTLAR

Yangın Söndüren Robot Uygulama Notları

Merhabalar. Bu yazımızda yangın söndüren robotumuzun 2012 yılında başlayan ve bugüne dek birçok derecelerle süslenen hikayesini sizlerle paylaşacağız. Robotumuzun donanım, yazılım ve pratiğe dönük tüm bilgilerini bu yazıda bulabilir, elde ettiğiniz bilgileri kendi projelerinizde kullanabilir ve uygulamalarınız sırasında elde ettiğiniz sonuçları burada bizimle paylaşabilirsiniz. Sonuçta bilgi paylaşıldıkça çoğalır…

İşe robotumuza ismini veren El-Cezeri isimli bilim adamını tanıyarak başlayalım...

Robotlar ve El-Cezeri

                                                      

Artuklu Türklerinin Diyarbakır’da hüküm sürdüğü yıllarda yaşayan El-Cezeri’nin (Bediüzzaman Ebü’l İz İbni İsmail İbni Rezzaz El Cezeri) 1136-1206 yılları arasında yaşadığı tahmin edilmektedir. El-Cezeri 32 yıl Artuklu sarayında mühendislik yapmış ve zamanına göre çok ileri düzeyde teknoloji içeren ve otomatik olarak çalışan çok sayıda düzenek kurmuştur. Cezeri' nin mühendislik açısından büyük önem taşıyan eserinin 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.

BÖLÜM 1.

YANGIN SÖNDÜREN LABİRENT ROBOTUNUN DONANIM BİLEŞENLERİ

 

1. Mikrodenetleyici:

Hemen hemen tüm projelerimde olduğu gibi bu projemde de 16F877 mikrodenetleyicisini düşünmeden kullandım diyebilirim. Dünyanın farklı yerlerinde gerek üniversite gerekse de lise seviyesinde çalışan ve projelerle uğraşan dostlarımla yaptığım sohbetlerde 16F877'nin ne kadar mükemmel bir denetleyici olduğuna karar verdim.

Peki neden bu kadar iyi bu mikrodenetleyici. Aslında çok da açıklanacak birşey yok bu noktada. kısaca anlatmak gerekirse, çok rahatlıkla bulabilirsiniz ve özelliklerine göre fiyatı da çok uygun. Biraz profesyonel çalışan bir elektronikçide dahi rahatlıkla rastlayabilir ve satın alabilirsiniz 16F877 mikrodenetleyicisini diyebiliriz.

2. DC Motorlar

2008 yılından ilk yaptığım yangın söndüren robotta 6V/300rpm’lik motorları kullanmıştım. O robotum pistle ilgili sorunlar nedeniyle diğer tüm robotlar gibi diskalifiye olmuştu.

Bir yıl sonra motorları değiştirme kararı aldım. Herkesin diskalifiye olmasından da cesaret alarak motorları 6V/80rpm kullandım. Robot bu haliyle çok yavaştı ancak bir o kadar da kararlı hale gelmişti.

2010 yılında gelen üçüncülük ve 2011 yılında gelen beşincilikten sonra artık farklı bir şeyler yapmam gerektiğinin farkına vardım ve motorları 6V/350 rpm’lik motorlarla değiştirdim. Yarışmada bu yıl yapılan boş oda kuralına rağmen 3 mum söndürebilen tek robot olarak 2012 yılı şampiyonu olduk. Gerçi ortamın aşırı aydınlık olması noktasında çok fazla itirazlar geldi ama sonunda birinciliğimiz tescil oldu.

 

3. DC Motor Sürücü

Çalışmalara başlarken motor sürücüsünü seçme konusunda çok kararsız kalmıştım. L293 ile L298 entegrelerinde biraz araştırma yaptıktan sonra, L298 kullanmaya karar verdim. Ayrıca L298’in çıkışlarını paralel bağlayarak çıkış akımını ikiye katladım. Böylece anakartımda iki L298 kullanmış oldum.

Ancak 2011 yılından itibaren motor sürücüsünü L293 olarak değiştirdim. Kullandığım motorların çektiği akım değerleri L293’ün bana sağlayacağı değer aralıklarında olması, haricen kaçak akım diyotlarına ihtiyaç duymaması ve L293 fiyatının çok daha düşük olması beni böyle bir değişikliğe itti diyebilirim. Ancak motorlarınız çok fazla akım çekiyorsa L293 ısınabileceğini ve zarar görebileceğini de unutmamalısınız.

Son dönemde aşırı akım çekilecek durumlar için iki L293’ün üst üste lehimlenmesi gibi bazı uygulamalara şahit oldum. Fakat henüz bununla ilgili bir deneme yapmadım.

Eğer yapacağınız projede hassas ve hızlı bir karar verme durumu istiyorsanız size L293 tavsiye etmem. Çünkü L293, anahtarlama süresi uzun ve kötü olan bir sürücü entegresidir.

4. Sensörler: Yangın söndüren robotumuzda iki farklı sensör kullandık. Bu sensörler optik ve mesafe sensörleriydi. Şimdi bu sensörleri ve görevlerini anlatalım…

a. Optik Sensör: Çok genel bir tanımlama yapmak gerekirse siyah ve beyazı algılama sensörleridir. Yangın söndüren yarışma pistinde robotun odaları algılayabilmesi için koyulan beyaz çizgileri bu optik sensörlerle algılattırabilirsiniz. Bizim projemizde kullandığımız optik sensörümüz CNY70 sensörüdür. Piyasada çok ucuza rahatlıkla bulabileceğiniz bu sensör aynı zamanda birçok robot projesinde sıklıkla kabul gören sensördür.

CNY70 çok kullanılmasının yanı sıra çok sorunlu bir sensör olarak da tanımlanabilir. Ortam ışığından ve zemine uzaklktan dolayı çok kolay etkilenmesinin yanı sıra çıkışına bağlanan 74HC14 entegresinin ortaya çıkardığı sorunlarda cabasıdır.

Bu sıkıntıların aşılabilmesi için izlenecek en kolay yol CNY70’in analog olarak kullanılmasıdır.

b. Mesafe Sensörü: Robotumuzun labirent içerisinde hareket edebilmesi için kullandığımız sensörlerdir. Yapılan olarak optik sensörler ile aynıdır ancak bu sensörler robotu engele olan mesafesini ölçmenizde yarar.

Piyasada çok farklı mesafe sensörü seçeneği bulunmamaktadır. Kullanabileceğiniz en mantıklı ve uygun sensörler SHARP firmasının ürettiği sensörlerdir. Bu firmanın ürettiği çeşitli uzaklık aralıklarında ölçümler yapan sensörler bulunabilir. Biz robotumuzda 10-80 cm aralığında ölçüm yapabilen GP2D12 sensörünü tercih ettik. 10 cm’lik kör nokta dezavantajını yok edebilmek için sensörleri robotun 10cm’lik iç taraflarına yerleştirdik. Robotumuz 15x20 ebatlarında olduğu için sensör yerleştirme konusunda sorun yaşamadık.

Biz robotumuzda iki adet mesafe sensörü kullanıyoruz. Bunlar ön ve sağ sensörler durumunda. İlk yaptığımız denemelerde ön, sağ ve sol olmak üzere üç sensör kullanmıştık ancak sonradan gereksiz olduğunun farkına varınca durumu değiştirdik.

Sensörlerimizin hangi mantıkta çalıştığı ile ilgili bilgileri ilerleyen bölümlerde (yazılım) sizlerle paylaşacağız.

Bu yıl yarışmada sohbet ettiğim ODTÜ’lü gençler bir ön ve iki adet sağ sensör kullanmışlardı. İki sağ sensör arasındaki fark değerine göre robota konumlandırma yapıyorlardı. Robotları yarışmada başarısız oldu ama iyi ve uygulamaya değer bir fikir olduğu düşünüyorum.

5. Bataryalar:

Önemsiz gibi gözükse de aslında bir robotun en can alıcı donanım parçalarından biri de bataryalarıdır. 2009 şampiyonu olan El-Cezeri de iki farklı batarya grubu kullandım. İlki motorların beslemesi olan 6V 2400 mA’lik kuru akü, diğeri de devre beslemesini sağladığım 4 adet kalem pildi. Bu sistem şimdi olduğu gibi o dönemde de çok iyi bir sistem değildi ancak hem ekonomik sıkıntılar hem de alternatif düşünebilecek zamanımızın olmaması bizi böyle uygulama yapmaya zorladı.

2013 yılından itibaren yapacağım robotlarda artık tek kaynak kullanımına geçeğiz. Kullanacağımız kaynak tabii ki Li-ON piller olacak.

6. Tekerlekler:

Tekerlekler konusunda çok fazla açıklama yapma ihtiyacı hissetmiyorum açıkçası. Genellikle elime geçen tekerleri kullanan biri olarak bu konuyu üzerinde durmaya değer bir konu olarak görmüyorum. Sumo ve çizgi izleyen projesi yapmıyorsanız da zaten üstünde durmaya gerek yok. Burada söylenecek tek şey ne kadar büyük çaplı teker kullanırsanız robotunuza ayrıca o kadar hız kazandıracak olmanızdır. Onu da zaten bilmeyen yoktur.

Ayrıca….

Bu yıl değişen kurallar sonucunda artık sadece optik sensörlerin kullanımı yeterli olmamaya başladı. Kurallar robotun odaya girdiğini algılamasının yanı sıra mumu da ayrıca algılaması gerektiğini söylüyor. Çünkü artık boş oda var ve boş odada fan çalışmaya başlarsa ceza puanı alıyorsunuz. Bunun için ya ışık ya alev ya da ısı sensörü kullanmak zorundayız artık. Ben ısı sensörü düşünüyorum fakat henüz çalışmalara başlamadım. Çalışmalara başlayıp sonuçları elde ettikçe burada sizinle paylaşacağım.

Bu yıl bir de ortada ve içerisinde mum olan bir oda sürprizi de vardı. Normal bir şekilde hiçbir robot o odaya giremedi. Çünkü robotların tamamı duvar takibi prensibine göre programlanıyor. Bu yıl ki çalışmalarda ayrıca bu durumu nasıl hallederiz onu da düşünmemiz gerekecek. 

Donanım bileşenleri ile ilgili verdiğimiz bilgiler şimdilik yeterli diye düşünüyorum. Artık robotumuzun fiziksel yapısı ile ilgili konulara geçebiliriz.

Robotumuz üç farklı katmandan meydana gelmiştir. Bunlar;

a.      *   Söndürme kartı

b.      *   Anakart

c.      *   Şase

Şimdi bu kartları ayrıntılı bir şekilde inceleyelim.

a.   Söndürme Kartı:Robot oda girişlerinden geçerken CNY70 sensörü girişteki beyaz çizgileri algılaması sonucunda devreye giren ve mumu söndürmek için kullanılan fan motorunu devreye sokan karttır.

Bu kartın çalışması için harici (B0) kesmesi kullanılmıştır. CNY70 ve 74HC14’ün çıkışı, PIC16F877’nin B0 pininne bağlanmıştır. CNY’nin beyaz çizgiyi ilk algılaması ile söndürme kartı aktif hale gelmektedir. Bu aktiflik CNY’nin beyaz çizgiyi tekrar görmesine kadar sürmektedir. İkinci kez beyaz çizgi algılandığında söndürme kartı deaktif olur ve fan motoru durur.

Robotun yazılımında bu durum bir değişkenle sağlanır. Robot ilk çalıştığında ilgili değişken sıfırlanır. İlk çizgi algılamada değişken değeri bir artırılır ve fan devreye girer. İkinci algılama da ise değişkenin değeri tekrar artırılır. Koşullamada “değişken değeri iki olursa fanı devreden çıkart ve değişken değerini sıfırla” şeklinde bir komutla sistem istenilen şekilde çalıştırılabilir. Bu duruma örnek bir ccs c fonksiyonu aşağıda gösterilmiştir.

void harici_kesme_fonksiyonu

{

            cizgi_sayisi++;

            if(cizgi_sayisi==1) fan_calistir();

            if(cizgi_sayisi==2)

            {

                        fan_durdur();

                        cizgi_sayisi=0;

            }

} 

 Anakart: Adından da anlaşılacağı üzere tüm kontrollerin yapıldığı ve tüm donanım malzemelerininbağlantılarının yapıldığı karttır.

Söndürme kartının anakartla bağlantısı A portundan, mesafe sensörleri E portundan, optik sensörümüz B protunun 0. pininden yapıldı.  Anakarttan ayrıca motorların ve besleme uçlarının bağlantıları için konektör uçları çıkarılmıştır.

Şase: Bataryalar, motorlar, sarhoş teker, mesafe sensörleri ve optik sensörün bağlantısının yapıldığı karttır.

Bu kartta bir çok noktanın göz önünde bulundurulması gerekir.

--Şase kartının keskin uçlara sahip olamaması gerekir. Köşe duvarlardan geçişlerde robotun takılmadan yoluna devam edebilmesi için robotun şasesinin tüm keskin uçları yuvarlatılmalıdır.

--Tekerler şase içerisine gömülmelidir. Köşelerden dönüşlerde genellikle teker çıkıntıları takılabilir. Bunun engellenmesi tekerlerin şaseye gömülmesi kaçınılmazdır.

--Şase büyüklüğünün labirent yol genişliklerine göre ölçülendirilmesi gerekir. Bizim robotumuz bu durum dikkate alınarak 18x13 ebatlarında hazırlandı.

--Şasenin şekli kare ve dikdörtgen olmamalıdır. En uygun şase şekilleri yuvarlak yada balık şeklidir. Bizim robotumuzun şekli balık şekli olarak belirlenmiştir.    

ROBOTUN MALZEME LİSTESİ:

a. PIC 16F877 mikrodenetleyici

b. 6V / 350 RPM DC motor x2

c. GP2D12 10-80cm mesafe sensörü x2

d. Ters akım koruma diyotları x8

e.Tekerlek x2 (çap ve ebat isteğe ve ihtiyaca bağlı olarak değişir.)

f. Sarhoş teker

g. L293 DC motor sürücü (Bir adet anakart bir adet söndürme katı için)

h. CNY 70 optik sensör

ı. 6V 2350mA Lipo batarya

i. 6V / 3000 RPM DC motor (söndürme katı için fan motoru)

j. DIL10 soket erkek ve dişi (data kablosu)