10 Aralık 2009 Perşembe

Honda ile Toyota’nın Robot Rekabeti

2008'Aralık - TBD Bilişim

Robot deyince birçok kişinin ilk aklına gelen kuşkusuz ASIMO’dur. Dünyanın en gelişmiş robotu dendiğinde de yine cevap değişmeyecektir. Son 20 yıldaki robotik gelişmeleri en iyi yansıtan güzel bir örnektir aynı zamanda kendisi.

ASIMO’nun teknolojik başarısı yanında PR başarısı da yadsınamaz. ASIMO uzun yıllardır kendini dünyaya getiren Honda’ya büyük bir prestij kazandırarak minnettarlığını gösterdi, harcanan para ve emeğin hakkını fazlasıyla ödedi. Honda’nın teknolojik üstünlüğünün ve gelecek vizyonunun bir vitrini oldu.

Honda’nın otomotivdeki en büyük rakibi Toyota, yıllarca ASIMO’nun başarısını sessizce takip etti. Taa ki birkaç yıl öncesine kadar. Birden bire ASIMO’ya rakip Toyota robotları ortaya çıkıverdi. Bu robotlardan en ilginci aynı ASIMO gibi insansı bir robottu. Ayaklarını ve kollarını kullanabiliyordu ve de en önemlisi ASIMO’nun yapamadığı önemli bir maharete sahipti. Mahareti de üflemeli bir trampeti ustaca çalabilmesiydi. Toyota’nın ikinci bombası yine müzisyen bir robot oldu. O da viyolin çalabiliyordu. Toyota, sonraki aşamada ayakla ve tekerlekle hareket eden robotlarından bir müzik orkestrası kurup, “şov” yaptı.

Honda’nın 1986’dan beri yürüttüğü insansı robot çalışmalarına, bu işe çok sonradan katılan ve birden bire aradaki farkı kapatıp, hatta bazı yönlerden öne geçen Toyota insansı robotları zorlu rakiplerdi. ASIMO’nun uzun yıllardır elinde tuttuğu unvan önemli bir tehlike altındaydı.

ASIMO’cular da bu arada boş durmadı. ASIMO, Detroit Senfoni Orkestrasını yönetti, şeflik yaptı. Ayrıca, birkaç ASIMO bir kafeteryayı işletti. Gelen müşterileri karşılayıp masalara oturttu, siparişleri aldı. Siparişleri masalara servis etti. Aküleri azalan ASIMO’lar otomatik şarj ünitelerine giderken, yerlerine yedek ASIMO’lar geçti. Birden fazla insansı robot artık takım çalışması yapabilir hale gelmişti. Bu önemli bir aşamaydı.

Honda ile Toyota’nın gelecek için önem verdikleri diğer bir alan da insanların hareket etmesine, bir yerden bir yere gitmesine yarayacak yeni tür araçlar. Honda’nın bir süredir üzerinde yoğunlaştığı yürümeye destek birimi kullanılabilir yeterince olgunlaştı ve kullanılabilir seviyeye geldi. Yürüme güçlüğü çeken, merdivenleri çıkmada ve inmede zorlananlara büyük bir hareket kolaylığı sağlayacak bu yardımcı robotik araç, aynı zamanda bütün gün ayakta çalışan işçilerin de işini büyük ölçüde kolaylaştıracak. Ayakta çalışan işçiler bu araç sayesinde çok daha az yorulacak ve daha az efor harcayacak, daha verimli ve performanslı çalışabilecekler.

Toyata’nın da benzeri bir çalışması olmasına rağmen yoğunluk daha çok üzerine binip kullanılabilecek türden araçlar üzerine. Toyota, ayaklı robot insan taşıyıcılarını yıllar önce tanıtmıştı. Yeni tanıttığı araçlar ise Segway’in Human Transporter (HT)’ına (eski adıya “Ginger”) rakip olabilecek türden tekerlekli insan taşıyıcılar. Winglet adındaki bu taşıyıcıların üç boyu var. Hızları 6 km/saate kadar çıkabilen araçların menzilleri 5 ila 10 km arasında değişiyor. Elektrikle çalışan bu araçlar bir saatte şarj oluyor.

Honda ile Toyota’nın endüstriyel robotlar dışındaki robotik rekabetinin görünür tarafında şimdilik bunlar var. Fakat yakında bunlara yeni çalışmaların ekleneceği muhakkak. Bu rekabetin sonuçları geleceğimizi şekillendirecek gelişmelere gebe. Bekleyip göreceğiz, sonra da kullanacağız…

Mark Tilden’in Oyuncak Robot İmparatorluğu

2008'Kasım - TBD Bilişim

Adını çok az kişi biliyor olsa da, robot dünyasının en ünlü ve sempatik simalarından biri kuşkusuz Mark Tilden’dir. Robotik alanında yaptığı öncülük ve liderlik ile robotların gelecekteki yerlerini şekillendirecek kişilerden biri. Önceleri robotik alanında farklı felsefesi ile dikkatleri üzerine çeken Mark Tilden, son yıllarda robot oyuncak alanında yarattığı büyük patlamanın mimarı olarak dikkatleri çekmeye devam ediyor.

Robotların karışık işlerlerin üstesinden gelebilmesi için gelişmiş mikroişlemcilere, bilgisayarlara ihtiyacı olduğunu savunanların karşısına tam tersi bir felsefe ile çıkan Tilden, robotların mutlaka bir mikroişlemci beyne ihtiyacı olmadığını, basit analog elektronik devrelerle bile “yaşayabilecekleri”ni savunuyor. Doğadaki canlıların sayısal (digital) bir yapıya sahip olmadan hayatlarını sürdürdüklerine de dikkat çekiyor. Tezini ispatlamak için hurdalardan söktüğü parçaları kullanarak herhangi bir mikroişlemci kullanmadan basit ve etkileşimli robotlar yapmış. Bu arada B.E.A.M. felsefesi doğmuş. Biyoloji, Elektronik, Estetik ve Mekanik kelimeleriyle özetlenen bu felsefe, basit etkileşimli robotların geliştirilmesinin formülü olmuş, amatör robotçuların favori çalışma alanı haline gelmiş. Kurduğu Solarbotics şirketiyle çeşitli BEAM robotlarının kitlerini meraklılarına sunmuş (www.solarbotics.com).

Akademik çalışmalarını bir süre ABD’nin en önemli araştırma merkezi Los Alamos National Laboratory ve çeşitli yerlerde sürdürdüş. 2000 yılında Discovery Channel’da yayınlanan bir robot belgeselinde Mark Tilden’i izleyip çalışmalarından etkilenen WowWee adlı oyuncak üreticisinin başkanı Peter Yanofsky, O’nu Hong Kong’a davet etmiş. Bu şekilde başlayan işbirliğinin ilk meyvesi B.I.O. Bug adlı böcek robot oldu. BEAM felsefesinin uygulandığı bu çalışma, ABD’de 9/11 baskısının da etkisiyle çok fazla ses getirmedi (www.wowwee.com).

Mark Tilden’in WowWee’deki ikinci projesi çok daha iddialıydı. 100 USD’nin altında insansı bir robot oyuncak olan Robosapien, 2004 yılında satışa sunuldu. Büyük ilgi gördü ve kısa sürede büyük satış rakamlarına ulaştı. Maliyetin düşük tutulması ve oyuncak güvenlik talimatlarının sınırlamalarından dolayı istenen etkinlikte olmasa da, Robosapien önlerindeki yolu sonuna kadar açmıştı. Birçok hacker, Robosapien’i alıp kendince geliştirmelerde bulundu, yeni özellikler ekledi. Kimisi avuçiçi bilgisayarı robotun üzerine ekleyip modifiye robotlar yaptılar. Kimi üniversiteliler Robosapien’leri modifiye edip RoboCup’a katılıp, futbol maçı yaptırdılar.

Robosapien ile adını duyuran WowWee, robot oyuncak dinazor Roborapter ve köpek Robopet ile büyük bir çıkış yakaladı. İkinci nesil Robosapien v2’in ardından multi medya özellikli RS Media, dinozor Roboreptile, örümcek-yengeç benzeri Roboquad, yılan Roboboa, panda Robopanda ile ürünler birbirini takip etti.

Geçtiğimiz aylarda yeni robotlarla üçüncü kuşak tanıtıldı. Robosapien’lerin şimdilik yerine geçen Tri-bot ve Mr. Personality’de ayaklar yerine her yöne hareket etmeye olanak veren tekerlekler tercih edilmiş. Çok yaygaracı ve hareketli bu erkek robotlara, bir manken edasıyla ayakları üstünde süzüle süzüle yürüyen zarif bayan robot Femisapien eşlik ediyor. Uzaktan kumandalı çizgi film karakterine benzeyen hurdalık bekçi köpeği Wrex the Dawg, bilgisayara bağlı çalışan masaüstü oyuncağı üç farklı Chatterbot diğer yeni ürünler. Bunların dışında Mark Tilden’in tasarladığı ilk ürün B.I.O.Bugs böcek robotlarının daha sevimlileri dört farklı model Bugbot da yer alıyor.

Bir, İki, Üç, Zıpla!..

2008'Ekim - TBD Bilişim

Bilimde, teknolojide, en büyük rehberimiz doğanın taa kendisi. Robotik konusunda da durum değişmiyor tabii ki. Tekerlekle hareket eden robotları saymazsak diğerlerinin ilham kaynağı, örneği genelde doğa olmuştur. Gerçek doğa şartlarında hareket etmek konusunda da robotisyenlerin çözüm arayışlarına en güzel çözümler yine doğanın, tabiatın içinde yer almaktadır.

Pireler, çekirgeler gibi canlıların kendi boyutlarına göre zıplama yeteneklerinden yola çıkan bazı robotisyenler, benzer özelliklere sahip robotlar geliştirmeye başladılar. Son zamanların en popüler çalışmalarından biri École Polytechnique Fédérale De Lausanne’deki Laboratory of Intellegent Systems (LIS) tarafından yürütülen Self Deploying Microglider projesi kapsamında geliştirilen “Zıplayan Robot” (www.epfl.ch). Boyu 5 cm, ağırlığı ise sadece 7 gram. Üzerinde yer alan son derece hafif yüksek kapasiteli şarjlı pillerden (Li-Po) aldığı enerji ile cep telefonlarında titreşim için kullanılan mikro motorla yay mekanizmasını kurup, 1.4 metre yüksekliğe, yani kendi boyunun 27 katı zıplayabiliyor.

Basit bir mekanik sistem kullanan bu robot şimdilik Infrared (IR) kumanda ile kontrol ediliyor. Yani şuan için henüz gerçek bir robot değil. Sonraki aşamada buna planör kanatları ekleyerek havada süzülmesi ve bu sayede menzili uzatmak planlanıyor. Bunun için, daha önce laboratuarın geliştirdiği sadece 1.5 gram ağırlığında olan ve üzerindeki ışık algılayıcısı ile ışığa doğru kendi kendine uçabilen planör ile zıplama mekanizması birleştirilecek.

Gelecekte üzerine güneş pilleri eklenerek kendi enerjisini kendisi üretip hareket edebilecek. Bu arada üzerindeki şarjlı pilleri de doldurup, güneşin olmadığı zamanlar için depolayabilecek. Gelecek için asıl hedef zıplayarak havalanmak ve planör gibi havada süzülerek kendi kendine (otonom) hareket eden bir robot geliştirmek. Şu anda birkaç gram ağırlığında, üzerindeki kameradan aldığı görüntüyü işleyip, etrafındaki cisimlere çarpmadan otonom gidebilen mikro uçaklar üzerinde birkaç üniversitede başarılı sonuçlar elde edilmiş durumda ayrıca.

Zıplayan, uçan robotlar konusunda çalışma yapan üniversitelerden diğeri de Case Western Reserve (www.cwru.edu). Birçok araştırma projesinden biri Mini-Whegs. EPFL’nin çalışmasından daha farklı bir yol izlenmiş. Ayaklar aslında bir tekerlek gibi. 120’şer derece arayla yerleştirilmiş üç çubuk ile yapılan dört ayak üzerinde hareket eden bu robotun performansı gayet yüksek. Küçük engellerin üzerinden atlayabiliyor. Çok yüksek olmayan merdivenlerden de kolayca çıkabiliyor. Bu projeyle paralel yürütülen mini uçak ile bunları birleştirip, melez bir robot ortaya çıkarılacak.

CWRU’daki benzer çalışmalardan diğerleri Micro-Cricket ve Cockroach serisi robot projeleri. Bunlar şimdilik diğer örneklere daha hantal yapıdalar. Diğer hantal bir robot da Stanford Üniversitesi’ndeki zıplayan robot. Elektrik motorlu mekanik düzenek sayesinde zıplayarak hareket edebiliyor.

Ülkemizde de bu konuda bir araştırma Aylin Konez Eroğlu tarafından ODTÜ’de yapılmış. “Çekirgemsi Robotun Sıçrama Mekanizmasının Biyobenzetim Yöntemiyle Tasarımı ve İmalatı” adlı yüksek lisans tez çalışmasında çekirgenin arka bacağının görevini yapan suni kas tasarlanıp, prototipi de üretilmiş.

Bu alandaki robot çalışmaları gelecekte başta askeri (her zaman olduğu gibi) alanlar olmak üzere birçok alanda kullanılabilir. Yerçekiminin dünyaya göre çok daha az olduğu Ay, Mars gibi gezegenlerde bu tür keşif robotları kullanmak çok uygun.

RoboCup 2011’in Ev Sahibi Türkiye!

2008'Eylül - TBD Bilişim

2050 yılında insansı robot futbol takımı, dünya şampiyonu futbol takımıyla FIFA kurallarına göre bir maç yapacak. Sizce kim yener?

İnsanlar robotları yener diyorsanız, Deep Blue’nun dünya satranç şampiyonunu nasıl yendiğini hatırlatmak isterim!

Robotik dünyasının en önemli etkinliklerinden biri olan “robotlar arası kupa” RoboCup 2008, Temmuz ayında Çin’de yapıldı. Suzhou şehrinde yapılan kupaya 35 ülkeden 400’e yakın takım katıldı. Sempozyum ve dört ana daldaki yarışmalardan oluşan bu etkinlik, robotik alanındaki gelişmelerin de bir yansıması niteliğinde. Ana teması robotlar arası futbol karşılaşmaları olsa da, arama-kurtarma ve evde robot kullanımı gibi dallarda da yarışmalar düzenleniyor. Gençlere yönelik “RoboCup Junior”da futbol ve arama-kurtarma yanında dans da yer alıyor.

Robotlar arası futbol yarışmalarında robotlar tamamen otonom olarak kendi kendilerine hareket ediyorlar. Birçok klasman var: Küçük boy, orta boy, standart platform, insansı ligi. Bunlara ek olarak tamamen sanal ortamda gerçekleştirilen simülasyon ligi de var.

Küçük ve orta boy liglerindeki robotlar tekerlekle hareket ediyorlar. Sahanın üzerindeki ya da kendi üzerlerindeki kameralardan alınan görüntüyü işleyip hareket ediyorlar. Gayet hızlı ve becerikli olan bu robotları seyretmek çok zevkli. Standart platform liginde, 4 ayaklılar, 2 ayaklılar ve Nao simülasyon olarak üç dal bulunuyor. Sony’inin üretimine yıllar önce son verdiği robot köpek AIBO’ların kullanıldığı 4 ayaklılar klasmanı bu yıl son olarak yapıldı. Fransızların geliştirdiği insansı robot Nao’ların kullanılmaya başlandığı 2 ayaklılar klasmanı gelecek yıl standart platformu oluşturacak. Bu ligdeki amaç standart bir donanım altyapısı kullanarak takımların yapay zekâ ve programlama alanındaki maharetleriyle yarışması. Bu ligin simülasyon dalında da Microsoft’un Robotics Studio ve Cyberbotics’in simülasyon yazılımları kullanılıyor.

İnsansı ligi “çocuk boy” ve “genç boy” klasmanlarında yapılıyor. Tekerlekli robotların performansı ne yazık ki şimdilik 2 ayaklı insansı robotlarda yok. Topu takip etmeleri, topa ulaşmaları, topa vurmaları kimisinde dakikalar sürüyor. Bunları seyretmek bazen gerçekten sabır istiyor. Fakat bu bir süreç. Birkaç yıl içerisinde onlar da seri bir şekilde futbol oynamaya başlayacaklar elbet. O zaman geldiğinde robotların futbol karşılaşmaları televizyonlarda naklen bile yayınlanacak.

Nisan ayında Çankaya Üniversitesi’nde konuşmacı olarak katıldığım robot etkinliğinde, Boğaziçi Üniversitesi Bilgisayar Bölüm Başkanı ve robotik takımı lideri Prof. Dr. Levent Akın’ın robotların nasıl futbol oynadıklarını detaylıca anlattığı seminerinde bu işin göründüğü kadar kolay olmadığını, hesap-kitap işlemlerinin, yapay zekânın önemini çok net olarak gördüm. Yıllardır “niye bu kadar çok para alıyorlar” diye futbolcuları eleştiriyordum. Seminerde futbolcuların bu parayı hak etiklerine ikna oldum!

Tek Takım Boğaziçi Üniversitesi’nden
Boğaziçi Üniversitesi robot takımının yıllardır gösterdikleri özverili çalışmalarının sonucu RoboCup 2011 yılında İstanbul’da düzenlenecek. Avrupa Kültür Başkenti olacağımız 2010 yılı için takımımız büyük çaba gösterse de kazanan Singapur oldu.

RoboCup’ta Türkiye’yi yıllardır Boğaziçi Üniversitesi tek başına temsil ediyor. Prof. Dr. Levent Akın liderliğindeki robotik takımı 4 ayaklılar (AIBO robot köpek) ve simülasyon gibi dallarda yarışıyor. Bu yıl Nao robotlarıyla 2 ayaklılarda da yarıştı. Diğer üniversitelerimiz de RoboCup’a katılmak için çalışıyor. Umarız gelecek yıl ön elemeyi geçip, birçok üniversitemiz ve takımız Avusturya’nın Graz şehrinde yapılacak RoboCup 2009’a katılır ve güzel sonuçlar alırız. 2011 yılında başarılı bir ev sahibi olmak için sadece üniversitelerimizin değil liselerimizin de RoboCup’a odaklanması şart. Bu yıl sadece RoboCup Junior’a 195 takım katıldı!

Birçok okurumuzu şaşırtacaktır ama, İran bu yıl 9 dereceye girdi. Ve bu bir tesadüf değil. Yıllardır başarılı bir performans gösteriyorlar. Diğer komşumuz Yunanistan da boş durmuyor. Büyük bir atak yapıp standart platform 2 ayaklılarda (Nao) üçüncü oldu. Bunların Microsoft Robotics Studio yazılımı ile simülasyonunda ise birinci!

4 Aralık 2009 Cuma

Robotlar Tekerlekli mi Olsun, Ayaklı mı Olsun?

2008'Ağustos - TBD Bilişim

Endüstriyel alandan günlük yaşama girme çabasındaki robotların önündeki önemli sorulardan birisi de, hareket etmek/ilerlemek için hangi yolu seçmeleri. Robotların ilk örnekleri teknik nedenlerden dolayı tekerleğe mahkûm idiler. O zamandan bu zamana önemli aşamalar kaydedildi. Tekerlek dışında ayaklı, sürünen ve daha birçok yöntemle ilerleyebilen robotlar geliştirildi.

Yaşam alanlarımızdaki düz zeminler tekerlekle harekete uygun olsa da, şartlar birçok açıdan çok zor. Bu zorlukları en iyi bilenler yürüme engelliler olsa gerek. Yine de tekerlekleri, gerek günümüz gerek ise gelecek için göz ardı etmek zor. Düz bir zeminde hızlı ve sarsıntısız ilerlemek için şimdilik en uygunu tekerlek. Tekerlekler binlerce yıllık tecrübeye sahipler ve kara taşıtlarının vazgeçilmez hareket organları. Gelecekte de durum şimdilik pek farklı görünmüyor.

Honda’nın ASIMO’suna “rakip” olarak ortaya çıkan Toyota’nın ilk robotlarında da ayak yerine tekerlek tercih edilmişti. Yüzyılın insan taşıma aracı iddiasıyla lanse edilen Segway HT (“Ginger”) bile tekerleklerle hareket etmeyi seçtiğine göre robotlarda da tekerleği kullanmaktan vazgeçmemiz gerekiyor herhalde…

İnsanlara ve hayvanlara benzeyen robotlarda tekerlek yerine ayak tercih ediliyor. Ayaklarla hareket etmek ilk başta teknik olarak çok zordu. Yıllar içerisinde ilerleyen teknoloji ve tecrübeler sayesinde günümüzde robotları ayakları üzerinde yürüttürmek zor olmaktan çıktı. Robotlar yürümek dışında koşabilmeye de başladılar. ASIMO bunun en iyi örneği. Yakında hoplamaya, atlamaya da başlarlar!

Tek ayaklısından onlarca ayaklısına çeşitli robotlar günümüzde mevcut. İnsansılarda iki ayak, hayvansılarda dört ve bazen de altı ayak tercih ediliyor. Ayak sayısı az olduğu zaman denge sorun oluyor. Ayak sayısı artığında ise bu sefer de her ayağı koordineli bir şekilde hareket ettirmek sorun oluyor.

Ayaklı robotlar, tekerleklilerin rahat hareket edemediği engebeli ortamlarda avantajlı durumdalar. Fakat bunu gerçek bir avantaja dönüştürmek için daha yolumuz var. Özellikle engebeli arazilerde şartlar çok daha zorlu ve değişken. Oralarda rahat hareket edebilecek bir robotun fiziksel performansı dışında algısal ve yazılımsal olarak da yeterli olması çok önemli.

Askeri amaçlı Boston Dynamics’in “katır” robotu “BigDog”, zorlu arazi şartlarında gerçekten çok başarılı (www.bostondynamics.com). Keşif ve nakliye amaçlı bu robot, en zorlu arazilerde bile rahatlıkla hareket edebiliyor. Buz tutmuş yüzey üzerinde bile dengesini koruyabiliyor. Neredeyse gerçek bir katır kadar çevik ve dengeli. En büyük kusuru enerjisini sağlamak için yakıtla çalışan bir jeneratörü üzerinde taşımak zorunda olması. BigDog’un bir de köpek boyutlarında “LittleDog” adında küçük modeli var. O da engebeli, kayalık arazilerde hareket etme yeteneğine sahip.

Dar alanlara bile girebilecek robotlar söz konusu olunca daha çok yılanlar örnek alınıyor. Yılanlar gibi hareket edebilen robotların performansları da giderek artıyor. Hem karada, hem de suda hareket edebilen yılan robotlar da geliştirildi. Önlerindeki kamera ve duyargalarıyla kendi kendilerine ya da uzaktan kumanda edilebiliyorlar. Enkaz altındaki insanları kurtarmak başta olmak üzere çok çeşitli alanlarda kullanılmaları planlanıyor.

İster tekerlekli, ister ayaklı ya da başka bir şekilde olsun robotlar giderek daha bağımsız hareket etme yolunda önemli adımlar atıyor. Şimdilik pek tercih edilmese de bakarsınız hem tekerlekleri, hem de ayakları olan robotlar da belki kullanılmaya başlanır. Ne dersiniz?..

Çocuklarınızı Robotik’le Tanıştırın

2008'Temmuz - TBD Bilişim

Robotlar çocukların ilgisini çok çekiyor. Onlar için eğlenceli ve teknolojik bir oyuncak anlamına geliyor. Ayrıca geleceği temsil ediyor. Sanırım yetişkinlerde de benzer duygular uyandırıyor.

Çocuklarınızın robotik ya da mekatronik (akademik adı) tanışmasını istiyor, ilginç ve eğlenceli robotlar yapmasını, el ve mühendislik becerilerinin gelişmesini, teknolojiyle haşır-neşir olmasını istiyorsanız işinizi kolaylaştıracak birçok seçenek var. Bunların teknik zorluk seviyeleri ve fiyatları çeşit çeşit.

Hem başlangıç, hem de ileri seviye için faydalanabilecek en uygun ürünlerin başında LEGO’nun Mindstorms serisindeki Robotics Invention System (RIS ya da RCX) ve yenisi NXT setleri yer alır (www.lego.com). Robot yapmak için hem eskisi, hem de yenisi her bakımdan uygun, kullanımı ve öğrenilmesi kolay setlerdir. Yaptığınız robotları grafiksel arayüzlü bilgisayar programlarıyla kolayca programlayabiliyorsunuz. Uzaktan kumandalı ya da otonom hareket eden robotlar yapmak “çocuk oyuncağı”.

LEGO dışında Fischer-Technik’in robot setleri de oldukça güzel (www.fischertechnik.com). Endüstriyel robotlara benzer çalışmalar yapmak için de oldukça uygun. Mühendislik tarafı daha ağır bassın diyorsanız VEX robot setleri en uygunu (www.vexrobotics.com). Metal ve plastik konstrüksiyonlu bu setler önde gelen üniversitelerin favorisi. Uzaktan kumandalı ve otonom hareket eden küçük olsun büyük olsun her ebatta robot yapmak mümkün. “Ginger”ın yani Segway HT’nin mucidi Dean Keman tarafından kurulan FIRST vakfının (www.usfirst.org) düzenlediği robot yarışmalarında LEGO ve VEX’ler kullanılıyor.

MA-VIN, Microbrick, Boe-Bot, Robix Rascal, Microcamp gibi basit setler de bulunuyor. Setlerin dışında robot yapım kitleri de satılıyor. Kit içindeki parçalar birleştirilerek bir robot yapılıyor. Velleman’ın birbirinden ilginç birçok kiti bulunuyor (www.vellemanprojects.com). Wowwee firmasının Robosapien, Roboraptor, Robopanda, Roboquad gibi robot oyuncaklarını tasarlayan ekibin başında yer alan Mark Tilden’in kurduğu Solarbotics’in de birbirinden ilginç, basit ve ucuz robot kitleri başlangıç için ideal (www.solarbotics.com). Özkal Özsoy’un hazırladığı sevimli ve becerikli robot kitleri de başlangıç için uygun birer seçenek (www.endtas.com/robot). Engele çarptığında yön değiştiren, ışığı-sesi takip eden, çizgi izleyen gibi birçok robot kitini buradan edinmek mümkün.

Herhangi bir set ya da kit kullanmadan da robot yapmak çok zor değil. İngilizce ya da Türkçe birçok kaynaktan faydalanarak çok çeşitli robotlar da yapmak mümkün. Çizgi takip eden, ışığa giden ve sumo robotları genelde robotçuların ilk yapmayı tercih ettikleri robotlar.

Ama “robot dediğin insana benzemeli” diyorsanız, insansı robot setlerine bakmalısınız. Son yıllarda insansı robot setleri sayısı hızla çoğaldı. Ucuzundan pahalısına çok sayıda seçenek var. Eğitim açısından en uygun set Robotis’in Bioloid seti. LEGO gibi çok farklı şekillerde bağlantılar yaparak gerek “insansı”, gerek “hayvansı”, gerek ise “makinemsi” çok farklı robotlar yapmak için çok uygun bir set.

Servomotor üreticileri Hitec’in Robonova ve Kondo’nun KHR-1HV, KHR-2HV modelleri yanında Robophilo gibi birçok insansı robot yapım kiti var. Servomotorlarla hareket eden bu minik robotlar yürüyebiliyor, dans edebiliyor, birçok akrobatik hareketi ve Uzakdoğu sporlarını yapabiliyor, kaykay ve paten kullanabiliyor.

Robotik’le çocuklarınızı tanıştırıp onların güzel ve geliştirici bir hobi edinmesini sağlayabilir, belki gelecekteki mesleğinin de temellerini atmış olabilirsiniz. Bu çalışmaları birlikte yaparak çok daha fazlasını da elde edebilirsiniz…

Gerçek Dünyada Robotların Varlık Savaşı

2008'Haziran - TBD Bilişim

Yıllar öncesinin bilim-kurgu yıldızı bilgisayarlar günümüzde gerçek dünyada yerlerini aldılar. Fakat bilim-kurgunun diğer eski yıldızı uzay konusunda halâ hayallerimizin çok gerisindeyiz. Çocukluğumuzda seyrettiğimiz uzay filmlerine göre 2000’li yılların başlarında komşumuz Ay’a isteyen rahatlıkla seyahat edebilecek, Mars’ta koloniler kurmuş olacaktık. Ama nerdee… Uzaya seyahat için kullanılan en gelişmiş araç olan uzay mekiği de artık emekli olmak üzere. 1960’larda, 70’lerde yaşanan hızlı gelişmeler ne yazık ki uzay yarışının arka plana atılmasıyla hız kesti. Umutlar sivil uzaycılık çalışmalarına ve Çin’lilerin “bastırmasına” kaldı.

Bilim-kurgunun eski ve vazgeçilmez yıldızlarından biri de robotlar. Ne yazık ki bilgisayar alanındaki yaygınlaşma, robotlar alanında henüz yaşanamadı. Endüstriyel alanda robotlar genelin üstünde bir yaygınlaşma gösterseler de, diğer alanlarda bilim-kurgu filmlerinde “vaad edildiği” gibi günlük hayata girmelerine daha bayağı bir zaman var. Tabii kısıtlı da olsa, endüstriyel alanın dışında robotlar kendilerini göstermeye başladılar. Birkaç yıl içerisinde bu daha da hızlanacak.

Robotlar endüstriyel alanda, kendi tecrit edilmiş izole ortamlarında gayet hürler. Rahatça “yaşıyor”, işlerini yorulmadan yapıyor, “geçinip gidiyorlar”… Kafesteki kuş gibi olsalar da mutlular. Oysa gerçek dünya şartlarında robotların yaşaması çok zor. Bulunacakları ortamlar bir robotun kavraması ve orada görevlerini yerine getirebilmesi için çok karmaşık. Ortamın dinamik olması, devamlı değişmesi de durumu iyice zorlaştırıyor, kaosa sürüklüyor.

Daha henüz fiziksel engelli insanların bile rahatlıkla hareket edebileceği bir ortamı sağlayamamışken bu “vahşi” ortama robotları salıp, var olabilmelerini beklemek çok zor. Birçok robotun görevi ne olursa olsun mobil olması, bir yerden başka bir yere kazasız ulaşabilmesi gerekiyor. Arı kovanı gibi vızır-vızır bir ortamda bunu başarabilmek robotlar için şimdilik çok zor. Otomobillerde bu konuda önemli gelişmeler sağlanabilse de daha çok yolun başındayız. DARPA’nın düzenlediği Urban Challenge yarışmasında, her türlü donanıma sahip milyonlarca dolarlık araçlar bile acemi şöför durumundalar.

Robotların gerçek dünyada özgürce yaşabilmeleri için öncelikle gördüklerini algılama yeteneklerinin çok gelişmesi gerekiyor. Sesötesi ve kızılötesi sensörler etraftaki cisimleri algılamak için kesinlikle yeterli değil. Sesötesi sensörler araba park ederken, kızılötesi sensörler elimizi uzattığımızda akan musluklar için belki yeterli olabilir ama, robotlar için değil. Bazı cisimleri, insan yüzlerini algılamak şimdilik mümkün. Bazı webcam ve dijital fotoğraf makineleri insan yüzünü tespit edebiliyor olsa bile, çok daha fazlasına ihtiyaç var.

Hareket için robotlarda genelde tekerlek tercih edilse de, bu hareket yeteneğini oldukça kısıtlayan bir durum. Ev, ofis ve fabrika gibi ya da sadece yolda çalışacak robotlar için tekerlek çok sorun yaratmıyor olabilir ama, gerçek hareket özgürlüğü için ayaklı robotlar şart. Neyse ki ayaklı robotlar konusunda çok yol alındı, birçok engel aşıldı. Dengeli ve seri yürüyebilen birçok robot geliştirildi. Baksanıza, ASIMO yürümek bir yana koşmaya bile başladı. İki ayaklılar dışında dört ayaklılarda da gayet başarılı örneklere rastlamak mümkün. Boston Dynamics’in geliştirdiği robot “katır” Big Dog, izleyenleri hayrete düşürecek kadar mükemmel. Zorlu doğa koşullarında bile bir robottan beklenmeyecek bir performans sergiliyor.

Uzun lâfın kısası, hayat şartları sadece bizim için değil, robotlar için de zor. Doğaya uyum için insanların ve diğer canlıların milyonlarca yıl içerisinde geçirdikleri evrimleri, gelişmeleri, robotlardan 20-30 yılda beklemek de çok insafsız olur tabii ki. Ama yine de bir an önce robotlarla bir arada yaşamak için can atmaktan kendimizi alamıyoruz, ne yapalım…

Küçük Robotlarda Servo Motor Patlaması

2008'Mayıs - TBD Bilişim

Geleceğin robotlarının şekillenmesinde önemli rol oynayan küçük robotları daha çok hobi, eğitim ve eğlence alanlarında görüyoruz. Önceleri tekerlekler veya paletlerle hareket eden bu tür robotlar, artık insanlar ve hayvanlar gibi iki veya daha çok ayakla hareket ediyor. Bu gelişmenin ardındaki itici güçlerden en önemlisi, çok eski bir geçmişi olan servo motorların robotikte de etkin kullanımının başlamış olması.

Servo Motorlar, Küçük Robotların Önünü Açtı
Çok uzun yıllardır uzaktan kumandalı model uçak, tekne ve otomobillerle kullanımı dar bir alana sıkışan servo motorlar, robotlarla yeni ve çok daha geniş bir kullanım alanına kavuştu. Tabii buna en çok sevinen servo motor üreticileri olsa gerek. Hem yeni bir pazar oluştu, hem de çok daha yüksek bir talep. Uzaktan kumandalı model bir araçta 3-4 tane servo motor kullanılırken, insansı bir robotta ortalama 15 tanesi kullanılıyor. Servo motor üreticilerinden Hitec ve Kondo, kendi insansı robot kitlerini de satışa sürerek pazarın gelişmesine katkıda bulundular.

Peki nedir bu servo motor derseniz, kısaca izah edeyim. Pil ve akü gibi düz akım (DC) kaynaklarıyla çalışan küçük bir elektrik motoruna, dişli çarklar ve kontrol devresinin eklenmesiyle geliştirilmiş bir sistemdir. Motorun miline bağlı dişli çarklardan oluşan mekanizma dönüş hızını/devir sayısını azaltırken, tork’u yani dönme kuvvetini artırıyor. Bu şekilde kuvvetli bir döndürme gücüne kavuşuyor. Bir otomobilin kalkış (1.) vitesi gibi düşünebilirsiniz. Kontrol devresi ise uzaktan kumanda veya kumanda bilgisayarından gelen dönüş açısı verisine göre servo motorun dönmesinin sağlıyor. Normalde servo motorlar 180 ilâ 270 derece arasında dönebiliyor. Ama istenirse küçük bir mekanik müdahale ile 360 derece veya düz dönüş yapması da sağlanabiliyor. Son yıllarda düz dönebilen servo motorlar da üretilmeye başlandı.

Servo motorlara + ve – besleme gerilimi dışında bir de kumanda sinyali/verisinin geldiği bir kablo vardır. Toplam üç kablo ile bir servo motor kumanda edilir. Eskiden analog olan kontrol devrelerinin yerini şimdi dijitalleri aldı. Dijital sayesinde çok daha etkin ve hızlı bir şekilde kumanda etmek mümkün. Ayrıca, bazı uygulamalarda kumanda bilgisayarından her servo motora ayrı ayrı kablo bağlantısı yapmak yerine tek bir hat üzerinden birden fazla servo motor kumanda edilebilmekte. Her servo motorun ayrı bir tanımlayıcı kodu (ID) olduğu için, bir ağ üzerindeki bilgisayarlar gibi bir çalışma mümkün olabilmekte.

İnsansı bir robot üzerinde çok sayıda eklem bulunur. Her eklemde de en az bir servo motor kullanılır. Bazı robotların omuz, ayak ve boyun eklemlerinde birden fazlası kullanılmakta ve çok daha doğal insansı hareketler sağlanabilmektedir. Bu kadar çok servo motorun aynı anda ve birbirleriyle ahenkli, dengeli çalıştırılabilmesindeki zorluk daha çok işin programlanmasına yaşanmakta. İyi bir programlama arabirimi ve hazır hareket şablonlarıyla buradaki zorluk kısmen aşılabilmekte.

Özellikle iki ayaklı insansı uygulamalarda denge çok önemli. Robotun her durumda dengesini sağlayabilmesi, devrilmemesi gerekir. Bunun için geometrik ağırlık merkezi hesapları, dinamik denge hesapları gibi matematiksel-mekanik faktörler devreye girmekte. Ayrıca jireskop gibi algılayıcılar da dengenin kolaylıkla sağlanmasında büyük fayda sağlamakta. Sanal denge merkezi oluşturmada jireskoplar çok önemli. Roket, füze, uçak ve denizaltı gibi araçlarda beynimizin denge merkezi gibi kullanılmaktadırlar.

Servo motorlar ikiden çok ayaklı robotlarda da büyük bir hareket esnekliği ve özgürlüğü sağlamakta. Kedi, köpek, örümcek, yengeç, sürüngenler gibi birçok uygulamada servo motorlar tercih edilmekte. Yakın bir gelecekte servo motorları başka alanlarda da göreceğiz gibi gözükmekte.

Geleceğin Robotik Mühendisleri Burada Yetişiyor

2008'Nisan - TBD Bilişim

Robot yarışmaları geleceğin Robotik ya da asıl adıyla Mekatronik Mühendislerinin yetişmesinde çok önemli bir role sahip. Geç de olsa bu alandaki eksiğimizi kapatmak için ardı ardına robot yarışmaları düzenlenmeye başlandı. Ülkemizde düzenlenen ilk robot yarışması 2002’de ODTÜ’de gerçekleştirildi. Robotik alanında öncülük eden ve önemli hizmetleri dokunan ODTÜ Robot Topluluğu tarafından düzenlenen “ODTÜ Robot Günleri” (http://www.odturobotgunleri.org.tr/), bazı açılardan milat sayılabilecek kadar önemli. Robotlarla ilgilenenleri bir araya getiren, paylaşım ve yarışma ortamı sağlayan bu etkinlik bu alanda önemli bir ivme kazandırdı. Bu yıl 5.si düzenlenen ve uluslar arası bir nitelik kazanan ODTÜ Robot Günleri öncülük etmeye devam ediyor.

Uluslar arası büyük bir organizasyon olan FIRST LEGO Ligi Robot Turnuvası’nın Türkiye ayağı 2004-2005 sezonundan itibaren yapılmaya başlandı (http://www.robotlar.com/). LEGO eğitimleri veren Smartkids’in ülkemize kazandırdığı bu yarışmaya, bu yıl 12 ilden 58 takım katıldı. Dünya çapında ise 44 ülkeden 9 ile 16 yaş arasında toplam 100 bin çocuk katılıyor. Ulusal turnuvalarda ilk derecelere girenler daha sonra uluslar arası turnuvalara katılıyor.

Gençlerimiz yurtdışında ülkemizi başarıyla temsil ediyorlar. Uluslar arası turnuvanın ilkinde tecrübe kazanan İstanbul Rockets takımı, ertesi yıl performans 1.si oldu. Onlardan bayrağı devralan Bahçeşehir Fen ve Teknoloji Lisesi robot takımı Amaze Robinho, ABD’den Japonya’ya kadar en iyi 66 takımının yarıştığı FLLOEC’de kıran kırana geçen turnuvalar sonunda geçtiğimiz sezonunun şampiyonu oldu. Ayrıca ‘En İyi Proje Araştırması’ ödülünü de alarak ülkemize iki kupa ile döndü. Yıllardır ulusal turnuvada başa güreşen bu yılın Türkiye şampiyonu Şişli Terakki Lisesi’nin takımı Atlanta Dünya Festivalinde, İzmir Amerikan Kolejinin Power Supply ve Hasköy İ.Ö.O.’nun Altın Boynuz takımları Asya Açık Şampiyonasında ülkemizi temsil edecekler.

2007 yılı robot yarışmaları açısından çok bereketliydi. Biri Ankara’da, ikisi İstanbul’da üç yeni yarışma start aldı. Devlet geç de olsa üzerine düşen görevleri yerine getirmek için kolları sıvadı ve gençleri teşvik etmek amacıyla Milli Eğitim Bakanlığı da geçen yıl robot yarışması düzenlemeye başladı. Çok sayıda lise ve üniversite öğrencisinin katıldığı yarışmalar, robotik çalışmalarının daha geniş bir kitleye yayılmasında faydalı olmakta.

İstanbul Teknik Üniversitesi öğrencilerinden oluşan Kontrol ve Otomasyon (OTOKON) Kulübü tarafından ilki geçen yıl Nisan ayında düzenlenen İTÜ-Robot Olimpiyatları (www.ituro.org), robot yarışmalarına yeni bir soluk kazandırmak amacında. Mayıs ayı başında ikincisi gerçekleştirilecek yarışmalarda Microsoft ile ortaklaşa düzenlenecek farklı bir etkinlik de yer alıyor. Microsoft’un geliştirdiği robotik uygulama geliştirme yazılımı Robotics Studio kullanılarak LEGO NXT Robot seti ile projeler gerçekleştirilecek ve bunlar ödüllendirilecek.

Geçen yılın sürprizi Boğaziçi Üniversitesi IEEE Elektroteknoloji Kulübü’nün de bir yarışma düzenlemeye başlamasıydı. Boğaziçi Üniversitesi Robot Günleri (http://www.robotgunleri.org/) adıyla düzenlenen yarışma diğerlerine göre biraz sönük geçse de, diğerlerinden farklı kategorileri de yarışmalara sokarak bu alanı zenginleştirdi.

Robot yarışmalarına bu yıl bir yenisi ekleniyor. Çankaya Üniversitesi Yapay Zeka ve Robotik Topluluğu tarafından düzenlenen ROBOÇANKAYA Robot Etkinlikleri’nde (http://www.cankaya.edu.tr/) serbest dalda robot yarışması, workshop çalışmaları ve konferans düzenleniyor. Benim de konuşmacı olacağım etkinlikler 11 Nisan tarihinde gerçekleştirilecek.

Bunların dışında yurtdışında düzenlenen RoboCup yarışmasında yıllardır Boğaziçi Üniversitesi başarıyla temsil ediyor. Prof. Dr. Levent Akın liderliğindeki robot takımı 4 ayaklılar ve simülasyon gibi dallarda yarışıyor. Bu yıl 4 ayaklılardan 2 ayaklılara geçecek olan takımımız Fransız’ların geliştirdiği Nao adlı robotla katılacak. Diğer üniversitelerimiz de RoboCup’a katılmak için çalışmalara başladılar.