Robot Nedir, Çeşitleri ve Kullanım Alanları Nelerdir

Robot Nedir, “Robot” kelimesi ilk olarak Çek oyun yazarı Karel Kapek tarafından Çek dilindeki hizmet eden kelimesine karşılık gelen “robota” dan türetildi ve Türkçeye Halid Fahri tarafından R.U.R. – Alemşumul Suni Adamlar Fabrikası adıyla çevrilip, Osmanlıca olarak 1927 yılında Devlet Matbaası tarafından da yayınlanan) eserinde yer almıştır.

• robot    Fr. robot a. 1. Belirli bir işi yerine getirmek için manyetizma ile kendisine çeşitli işler yaptırılabilen otomatik araç. 2. mec. Başkasının buyruğu ile iş yapan, kendi akıl ve iradesini kullanmayan kimse.

Güncel Türkçe Sözlük, TDK

Robotlar sadece bir makine adlandıramayız, tipik bir makineden daha çok özelliğe sahiptirler. Makineler gibi robotlar farklı zorlu işleri kolayca gerçekleştirebilir, ancak kendi başlarına hareket edebilirler. Programlanmış robotlar gerekli görevleri tam olarak aynı şekilde tekrar tekrar gerçekleştirebilirler.

Bir robotun modern tanımı, belirli işleri yapmak için bir dizi talimatı izleyen bir elektro-mekanik cihaz olabilir, fakat tam anlamıyla robot bir “köle” anlamına gelir. Robotlar endüstrilerde geniş bir uygulama bulurlar ve bu nedenle endüstriyel robotlar olarak adlandırılırlar.

El-Cezeri Kitap

Sibernetik bilminin kurucusu ve robot yapan ilk bilgin olarak bilinen Ebul İz El Cezeri‘ yi unutmamak lazım, su saatleri, mum saatleri, el yıkama ve abdest alma makinesi, otonom müzik aletleri, su pompalarını çalıştıran makineler, çeşitli robotlar, sürekli kaval sesi çıkaran aletler yapmıştır. Eserlerini Artuklu hükümdarı isteği üzerine 1206 yılında kitaplaştırmıştır.

Cezeri’ nin olağanüstü makineleri diye 2 cilt kitabı piyasada satılmaktadır. İçinde bir çok ilglinç mekanizma bulunmaktadır. Kütüphanenizde bulunmasını tavsiye ederim.

Humonoid robot

Robotların Sınıflandırılması

Robotlar bir çok farklı şekillerde ve amaçlar içi üretilebilirler. Çok çeşitli ve tipte olabilen robotları aşağıdaki çeşitlilikte gruplayabiliriz.

1. Mekanizma
2. Koordinat Sistemleri
3. Tip
4. Sektörel Amaç
5. Hareket Durumu
6. Kontrol Yöntemi
7. Yetenekleri
8. Güç Kaynakları

1. Mekanizmasına göre sınıflandırılması

Paralel Robotlar

• Bir kaç uzvun parelel olarak bir platforma bağlanmasıyla oluşur.
• Hareket simulasyonalrında, yakala ve yerleştir uygulamlarında kullanılır.
• Hızları çok yüksektir. Hassasiyeti yüksektir.
• Yük kaldırma kapasitesi azdır.
• Kapalı döngü kinematik sistemine sahiptir çözümlemesi zordur.
• Kalibrasyonu zordur.

Paralel Robot Mekanizması

Seri Robotlar

• Bir kaç uzvun birbirine seri olarak bağlanmasıyla oluşur.
• Yavaştır. Hassasiyeti düşüktür. Hatayı biriktirebilir.
• Kaldırma kapasiteleri yüksektir.
• Açık kinematik sistemine sahiptir.
• Kalibrasyonu basittir.

Seri Robot Mekanizması

2. Kordinat Sitemine Göre Sınıflandırılması

Kartezyen koordinat sistemi

Bu robot kollarının üç eklemi de prizmatik yapı tasarlanır. Tanımlanan çalışma uzayı içerisinde X, Y ve Z koordinatlarına göre hareket ederler. Bu tip manipülatörler tasarlanan çalışma uzayına uygun büyüklükte, boyutlarda ve ağırlıklardaki nesneleri taşımak için idealdirler.

Kartezyen Robot Mekanizması

Silindirik koordinat sistemi

Bu tip robotlar temel bir yatak etrafında dönebilir ve diğer uzuvları taşıyan ana gövdeye sahip özelliktedir. Hareket düşeyde ve ana gövde eksen kabul edildiğinde radyal olarak sağlanır. Dolayısıyla çalışma hacmi içerisinde robotun erişemeyeceği, ana gövdenin hacmi kadar bir bölge oluşur. Ayrıca genellikle, mekanik özelliklerden dolayı gövde tam olarak 360° dönemez.

Silindirik Robot Mekanizması

Küresel koordinat sistemi

Üç eksen yapısı bulunur. Birinci eksen kendi etrafına dönebilir, ikinci eksen dirsek görevini görür ve döner hareket yapar. Üçüncü eksen doğrusal hareket yapar. Tanımlanan çalışma uzayı içerisindeki noktalara ulaşabilme bakımından yetenekli robotlardır.  Robotikte küresel koordinat sistemi en eski koordinat sistemlerinden biridir. Oldukça çok işlevli, birçok uygulama alanına sahip özelliğinin yanında, yapım ve montaj açısından da oldukça kolaylık sağlamaktadır.

Küresel Robot Mekanizması

Döner koordinat sistemi

Eğer bir robot herhangi bir iş yaparken kolu dairesel hareketli bağlamlarla oluşturuyorsa, bu tip robotlara Döner koordinat sistemli robotlar denir. Robot kolunun bağlantıları gövde üzerine, etrafında dönecek şekilde monte edilmiştir ve dayanak noktaları birbirine benzeyen iki ayrı bölümü taşır. Dönen parçalar yatay ve dikey monte edilebilir.

Mafsallı Robot Mekanizması

3. Tiplerine Göre Sınıflandırılması

Kartezyen Robotlar

Kartezyen robot 3 eksen üzerinde lineer hareket eden robot tipidir. Eyleyici yapıları dönel olsa da eksen hareketleri doğrusaldır. Bu robotların avantajları 3 eksende çalıştıkları için daha az hata payı olması ve yüksek hassasiyetlere sahip olabilmeleridir. Bu nedenle CNC ve 3 boyutlu yazıcı gibi hassasiyetin önem taşıdığı uygulamalarda sıklıkla kullanılırlar. Bu uygulamalar dışında sağlam yapıları sayesinde büyük yükleri taşımak için de tercih edilebilirler.

Kartezyen Robot

Scara Robotlar

Scara, (Seçilebilir uyumlu montaj robot kolu “Selective Compliant Assembly Robot Arm”) veya ( Seçilebilir uyumlu eklemli robot kolu “Selective Compliant Articulated Robot Arm”) tanımlarının kısaltmasıdır. Çok yüksek hızlara, en iyi tekrarlama kabiliyetine, yüksek hassasiyet ve doğruluk oranlarına sahiptir. Elektronik devre elemanlarının baskılı devre üzerine yerleştirilmesinde, elektromekanik olarak çalışan küçük cihazların ve bilgisayar disk sürücülerinin montajında bu robotlardan faydalanılmaktadır.

Scara Robot

Mafsallı Robotlar

İnsan kolunun hareketlerini taklit etmeye en yakın robot kol dur. Endüstriyel robot deyince ilk akla gelen robottur. Kol üzerinde bulunan eklemlerden bazıları yatayda dairesel hareket yaparken bazıları dikey eksende dairesel hareket yapabilmektedir. Diğer robot türlerine göre karmaşık bir yapıya sahip olup, kinematik hesaplamalarının zorluğundan dolayı programlanması da diğerlerine göre zordur. Ağır ve karmaşık kaynak, montaj ve boya uygulamalarında tercih edilmektedir.

Mafsallı Robot

4. Sektörel Amaca Göre Sınıflandırma

Endüstriyel robotlar

• Otomatik üretim tezgahları ve hatlar
• Kaynak robotları
• Boyama robotları
• Montaj robotları
• Makina sağlığı izleme
• Çevre koşullarını izleme
• Kalite kontrol robotları
• Bakım robotları
• Malzeme taşıma robotları
• Depolama robotları

Endüstriyel Robot Uygulamaları

Tıp ve Sağlık Robotları

• Teşhise yardımcı cihazlar
• Protezler
• Tedaviye yardımcı robotlar

Tıp ve Sağlık Robotları

Askeri Amaçlı Kullanılan Robotlar

• Patlayıcı taşıyan robot
• Silah nitelikli robotlar
• Gözlem robotları
• İmha robotları

Askeri Robotlar

Tarım Endüstrisinde Kullanılan Robotlar

• Hasat robotları
• Tarım ürünlerini işleme robot ve makinaları
• Ürün sınıflandırma sistemleri
• Kalite denetleme sistemleri

Tarım Robotları

Eğitim, Eğlence ve Araştırma Robotları

• Eğitim robotları
• Çizgi İzleyen, Labirent çözen, sumo robotlar v.s.
• Araştırma robotları
• Eğlence sistemleri

Eğlence ve Araştırma Robotları

Diğer Uygulamlar

• Kurtarma robotları
• Yangın söndürme robotları
• Tırmanan robotlar (Yangın, boyama, kaynak, gözlem vb. İşler için)
• Su altı robotları (Gözlem, arkeoloji, kurtarma, tamir, bakım, boyama vb. İşler)
• Maden kazaları ve deprem sonrası kurtarma robotları
• Radyoaktif ve zehirli ortamlarda çalışan robot
• Yük taşımaya yardımcı giyilebilir robotlar

Diğer Uygulama Alanlı Robotlar

5. Hareket Durumuna Göre Sınıflandırma

Sabit robotlar

Sabit bir kaide üzerinde çalışan robotlardır. Sabit kaide çevresinde robotun uzanabildiği tim alanlar çalışma uzayı olarak tanımlanır ve robot bu uzay içerisinde üzerine düşen görevi yerine getirir. Endüstriyel ve Tıbbi yardımcı robotlar bu türdendir.

Mobil robotlar

Tekerlek üzerinde, ray üzerinde, pervaneli, uçabilen ya da yüzebilen hareketli robotlardır. Eğitim, eğlence, arama kurtarma, savunma, su altı araştırma, havadan gözlem ve taşımacılık robotları bu türdendir.

6. Kontrol Durumuna Göre Sınıflandırılması

Noktadan Noktaya Kontrol Edilen Robotlar

Genellikle bir nesneyi bir yerden alıp başka bir yere götüren robotlardır. Bu robotlar yol durumunu hesaplamazlar. Mekanizmalarına göre en kısa yoldan hedef konuma giderler.

Sürekli Yörünge Kontrollü Robotlar

Belirli bir yörünge izlemek üzere programlanan robotlardır. Kaynak veya boya yapan robotlar buna en uygun örnektir.

7.Yeteneklerine Göre Sınıflandırılması

Ardaşıl Kontrollü Robotlar

Önceden tanımlanan bir dizi görevi sırasıyla yerine getirir. Örneğin çamaşır makinesi gibi. Tüm program önceden bellidir ve bir defa başlatıldığında çalışmaya devam eder.

Playback Robotlar

Bir seri hareket dizisi, gideceği koordinatlar öğretilerek bunları hafızaya kaydeder ve çalışma boyunca öğretilen hareketleri tekrarlar.

Kontrollü yörünge izleyen robotlar

İki nokta arasında gideceği yörünge programlanabilir.

Adaptif Robot Nedir

Bilgisayar kontrollü ve geri beslemeli robotlardır. Çevre değişimlerini algılayarak çalışmasını kendi kendine düzenler.

Zeki Robot Nedir

Çevreyi algılayıp öğrenebilen, yapay zeka tabanlı robotlardır.

8. Güç Kaynakalarına Göre Sınıflandırılması

Elektrik – Servo/Step Motorları kullananlar

Pnömatik ya da hidrolik güce ihtiyaç duymadan çalışan robotlardır. Güçlerini AC ya da DC servo veya step motorlardan alırlar.

Pnömatik Robot Nedir

Basınçlı hava ile çalışan robotlardır. Özellike doğrusal hareketlerin kolayca uygulanabildiği basit hareketler çin uygundur. Ancak basınçlı hava için bir kompresör gerektirmektedir.

Hidrolik Robot Nedir

Daha çok ağır endüstride yüksek güç gerektiren uygulamalarda kullanılır. Hidrolik tankına ve hidrolik pompasına ihtiyaç duyar.

Robot Nedir konusu umarım faydalı olmuştur.