Robotik

ROBOTİK

Robotiğe Giriş

Robotik, Makine Mühendisliği, bilgisayar Mühendisliği, elektronik Mühendisliği ve Kontrol Mühendisliği dallarının ortak çalışma alanıdır. Robotlar bir yazılım aracılığıyla yönetilen ve yararlı bir amaç için iş ve değer üreten karmaşık makinelerdir. Robotik bütün dünyada olduğu gibi ülkemizde de büyük ilgi görmektedir. Robotik ‘ e yakın bir konu Mekatronik ‘tir. Robot kavramı ve uygulamaları insan konforu ve güvenliğiyle ilgili temel kavramlarda ve uygulama niteliklerinde ilkesel düzeyde değişimlere yol açacak bilimsel ve teknolojik bir adımdır. Robot teknolojisi, çağımız gelişim süreci içinde gelişen birçok bilimsel ve teknolojik olguların, robot adını verdiğimiz teknolojik ürünler üzerinde bütünleşmesi ve uygulamasını içerir.

Robotların Tarihçesi

Robot sözcüğünü ilk olarak çekoslovak yazar Karel Capek Rossum’s “Universal Robots” adlı oyununda kullanmıştır. Çekoslovakça’da “robota” sözcüğü “zorla çalıştırılan işçi” demektir. Fakat genel bir tanımla robot, ottonom veya önce programlanmış elektronik cihazlar olarak tanımlamak mümkündür. Robotlar bilgisayar kontrolünün yanı sıra uzaktan kumanda ile de kontrol edilebilir. Robotlar günümüzde büyük bir tarihsel gelişime uğramışlardır. İnsanların ilk ürettikleri robotlar; eğlence amacı ile üretilmişti. İç mekanizmasından çok dış görünüşü ile ilgileniliyordu. Birden fazla görev istenemiyordu yeni bir görev için yeniden tasarlanması gerekiyordu. Üzerinde herhangi bir sensör yer almıyordu. Günümüzde ise robotlar insanların ihtiyaçlarının büyük bir kısmını karşılayacak hâle gelmiştir. Şuanda en büyük kullanım alanını endüstriyel sanayi oluşturmaktadır. Zamanla insanların robotlara karşı öngörü ile yaklaşmasıyla Isaac Asimov robotların amacının insanlara hizmet olduğunu belirterek, robot yasası adı altında bilgi yayımlar.

Grup Teknolojisi

Grup teknolojisi (GT) benzer parçaların tanımlanıp aynı grup altında toplanmalarına dayanan bir imalat yönetim sistemidir. Bu gruplandırma parçaların imalat ve tasarım açısından benzerliklerinden yararlanmak amacıyla yapılır. Grup teknolojisi kavramının yapılmış tanımları içinde Rus S.M.Mitrafanov’ un 1959 yılında “Scientific Prinsiples of Group Technology” adlı kitabında yaptığı tanım pek çok açıdan GT’ yi açıklamaktadır;
“Grup teknolojisi parçaların sınıflandırılması ve gruplandırılması yoluyla her bir gruba benzer teknolojik operasyonların uygulanması şeklinde yapılan imalattır. Bu metodun en önemli sonucu dar amaçlı bir durumda geniş amaçlı bir üretim ile sağlanan tasarrufların elde edilmesidir. Bu nedenle GT yığın üretim ve sipariş üretimi alanlarında oldukça önemlidir.” Aslında grup teknolojisi yüzyıllar önce resmi olmasa da kullanılmaktaydı. İmalat ile ilgili kayıtlı ilk uygulamalar F. W. Taylor tarafından yapılmıştır. Taylor üretkenliği arttırmaya yönelik çalışmaları sonucu belli işler arasında benzerlikler olduğunu saptamıştır. Böylece işleri benzer özelliklerine göre bir araya getirmiştir. Daha sonraları birçok işletme daha resmi GT kavramları uygulamaya başlamıştır. Bu uygulamalara makinaların hücrelerde gruplandırılmaları ve gruplar için imalat takımlarının oluşturulması örnek olabilir. GT uygulanırken benzer parçalar “parça aileleri” şeklinde bir arya getirilir. Örneğin 10000 değişik çeşitte parça üreten bir işletme bu parçaların büyük çoğunluğunu 50 veya 60 ayrı aile altında toplayabilir. Her bir aile benzer tasarım ve imalat özellikleri gösterecektir. Böylece bir ailenin her üyesini işlem görmesi benzer şekilde olacaktır. Bu da imalatın verimliliği ile sonuçlanır. Bu verimlilik, azalan hazırlık zamanları, azalan ar stoklar, daha etkin çizelgeleme, gelişmiş takım kontrolü ve standartlaşmış proses planlarının kullanımı şeklinde ortaya konulur.

Robot Çeşitleri

1.Sabit Robotlar

Sabit robotlar işlerini pozisyonlarını değiştirmeden yapan robotlardır. Robotun sabit olması hiç hareket etmemesi anlamına gelmez. Sabit kelimesi ile anlatılmak istenen robotun temelinin sabit olmasıdır.

2.Tekerlekli Robotlar

Tekerlekli robotlar pozisyonlarını tekerlekleri ile değiştirebilen robotlardır. Tekerlekli hareketi mekanik olarak sağlamak üretim açısından kolay ve düşük maliyetlidir. Aynı zamanda tekerlekli hareketin kontrolü diğer mobil robotlara oranla daha kolaydır. Bu nedenle tekerlekli robotlar en sık karşılaşılan mobil robot tiplerindendir.

3.Ayaklı Robotlar

Ayaklı robotlar da tekerlekli robotlar gibi mobil robotlardandır, ancak hareket metodları çoğunlukla tekerlekli robotlara göre daha sofistike ve karmaşıktır. İsimlerinden de anlaşılabileceği gibi hareketlerini sağlamak için ayaklarından faydalanırlar ve tekerlekli robotlara göre sorunlu pek çok zeminde hareketlerini sürdürebilirler.

4.Yüzen Robotlar

Yüzen robotlar, suda hareket edebilen robotlardır.  Bu robotlar genellikle balıklar gibi yüzgeçlerini kullanarak su içerisinde manevra yapabilen robotlardır.

5.Uçan Robotlar

Uçan robotlar hareketlerini kanat, pervane ya da balonları ile havada asılı kalarak ve manevra yaparak sağlayan robotlardır. Bu robotlara örnek olarak uçak benzeri kanatlı robotlar, kuş/böcek benzeri kanatlı robotlar, pervaneli multikopterler ve balonlu robotlar sayılabilir. 

6.Sürü Robotlar

Sürü robotları, yapı olarak birleşik ve tek olmak yerine çok sayıda benzer ve basit fonksiyonellikte robotun ortak çalışmaları ile işleyen robotlardır. Modüler robotlarla benzerlikler gösterseler de sürü robotlarının elemanları çok daha fazla sayıda ve fonksiyonel açıdan çok daha basittirler.

7.Modüler Robotlar

Modüler robotlar da sürü robotlar gibi robotik sistemi değişik robotlara dağıtmış robot sistemleridir. Bu robotların sürü robotlarından farkı ise, modüllerin daha gelişmiş ve nispeten daha az sayıda olmasıdır. Modüler robotların bir diğer özellikleri modüller arası birleşimlerle oluşturdukları konfigürasyonların değişik fonksiyonellikte farklı robotlar oluşturabilmesidir.

8.Mikro Robotlar Programlama

Mikro robotlar tanım olarak, hem mikro hassasiyette işlem yapabilen hem de mikrometre boyutlarında olan robotları belirtmek amacıyla kullanılır. Bu açıdan çok büyük boyutlarda olan ama çevresine mikrometre ölçeğinde manipülasyonlarda bulunabilecek muhtemelen büyük sabit robotlar da boyut olarak mikro metre ölçeğinde bulunan robotlar da mikro robot olarak tanımlanabilirler.

9.Nano Robotlar

Tıpkı mikro robotlar gibi nano robotların da tanımı muğlaktır. Nano robot tanımı ile belirtilmek istenen hem nanometre düzeyinde hassasiyetle işlem yapabilen çok hassas robotlar hem de boyut olarak nanometre düzeyinde ifade edilen çok küçük robotlardır.

10.Yumuşak Elastik Robotlar

Yumuşak elastik robotlar, robotik alanında yeni yeni kendilerine yer bulan robotlardır. Bu robotların esin kaynakları genellikle kalamar ve toprak solucanı gibi hayvanlardır. 

Endüstriyel Robot Uygulamaları

Bir endüstriyel robot ISO tarafından “Otomatik kontrollü, yeniden programlanabilir, çok amaçlar 3 ya da daha fazla eksende programlanabilir robot” olarak tanımlanmıştır. Robotik alanı pratik olarak daha çok çalışma, tasarım ya da üretim amaçlı kullanılan robot sistemleri olarak da tanımlanabilir. Bu robot uygulamaları genellikle kaynaklama, boyama, montaj, kaldırma ve yerleştirme, ürün denetimi ve test uygulamalarıdır.