2.Eğitsel Robotların
Bileşenleri
içindekiler
• 2.1. Montaj Bileşenleri
• 2.2. Mekanik (Hareket-Eylem) Bileşenleri
• 2.3. Elektromekanik Bileşenler
• 2.3.1. Bağlantı Bileşenleri
• 2.3.2. Güç Bileşenleri
• 2.3.3. Hareket Bileşenleri
• 2.4. İletişim Bileşenleri
• 2.4.1. Kablolu
• 2.4.2. Kablosuz
• 2.5. Sensörler (Algılayıcılar)
• 2.6. Geliştirme Kartları
2.1. Montaj Bileşenleri
•
Robotu meydana getiren bileşenleri bir arada tutan, gövdeye veya birbirine bağlamak için kullanılan elemanlardır.2.2. Mekanik (Hareket-Eylem) Bileşenleri
•
Robotun hareketini sağlamak için gerekli mekanik yapıyı sağlar.2.3. Elektromekanik Bileşenler
•
Eğitsel robotlarda kullanılan elektromekanik bileşenler;1.
Bağlantı Bileşenleri (Kablo, Butonlar, anahtarlar, klemens, konnektörler…)2.
Güç Bileşenleri (Pil, akü, batarya…)3.
Hareket Bileşenleri Motor (DC, servo, step motor), Aktüatör2.3.1. Bağlantı Bileşenleri
•
1-Kablo (Cable): Elektrik akımı iletiminde kullanılan, üzeri yalıtkan bir madde ile kaplı metalik bir iletken.Kesit (Alan) arttıkça, iç direnç azalır.
Uzunluk arttıkça iç direnç artar.
2.3.1. Bağlantı Bileşenleri
•
2-Anahtarlar (Switch): Elektrikle çalışan bütün sistem ve devrelerde, devreyi açıp-kapatmaya yarayan elemanlardır. Konumunu korur. (oda ışığını açıp/kapatmak)2.3.1. Bağlantı Bileşenleri
•
3-Bas/Bırak Butonlar (Push Button): Basılı tutulduğunda görevini gerçekleştirir, bırakıldığında eski konumuna geri döner.(Asansör düğmesi)
2.3.1. Bağlantı Bileşenleri
•
3-Konnektör ve Klemensler: Bileşenlerin birbirine bağlanması ve kolay sökülebilmesi için kullanılan bağlantı bileşenleridir. (USB, 220Volt fiş-priz)2.3.2. Güç Bileşenleri
•
1-Piller: Kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çeviren küçük hacimli temel güç kaynaklarıdır.2.3.2. Güç Bileşenleri
•
2-Akümülatörler (AKÜ): Pillerden daha güçlü enerji kaynaklarıdır. Yüksek AKIM verebilirler.(Işıldak, Şarjlı Araba …)
2.3.2. Güç Bileşenleri
•
3-Bataryalar: Pillerin bir araya gelerek oluşturdukları pil gruplarına batarya denir. Robotlarda, tablet ve bilgisayarlarda yaygın olarak kullanılır.2.3.3. Hareket Bileşenleri
•
Motor: Elektrik enerjisini hareket enerjisine çeviren bileşendir.2.3.3. Hareket Bileşenleri
•
Devir: Motorun bir tam turuna denir.•
Rpm (revolution per minute): Motorun bir dakikada tamamladığı devir sayısıdır. Rpm değeri yüksek olan motorlar daha hızlıdır.•
Tork: Motorun dönme momentidir. Aynı devirde dönen iki motorda torku daha büyük olan daha çok ağırlık taşır ve daha güçlüdür.2.3.3. Hareket Bileşenleri
•
Redüktör:Devir/tork oranını değiştirmek için kullanılan dişli grubu.Devir ile Torku ters orantılı olarak değiştirmek için kullanılır.
Bir redüktör devir sayısını düşürür ise, tork artar. (Vitesli bisiklet)
2.3.3. Hareket Bileşenleri
•
Motor Kontrol Kartı:Motorlar, tasarımlarından dolayı çalışırken güç kaynağından yüksek akım ve gerilim (220V, 1A) çekmek isterler. Ancak robotik kontrol kartları 5v ve en fazla 40mA gibi motorları beslemeye yetmeyecek seviyelerde çalışır. Motor kontrol kartları, robotik kontrol kartından aldığı emir ile motorları yüksek gerilimler ve akımlarda çalıştırmaya yarar.2.3.3. HAREKET BİLEŞENLERİ
•
Enkoder:Bilgiyi bir biçimden farklı bir biçime dönüştüren cihaz, devre, yazılım, algoritma.•
Enkoderli Motor: Motor hareketini Geri Bildirim (Feedback) için tasarlanmış devrelerdir.Motora çalışması için komut verildiğinde, çalışıp/çalışmadığını bize geri bildirir.
2.3.3. HAREKET BİLEŞENLERİ
•
Doğru Akım: (Direct Current) Zamana göre yönü ve şiddeti değişmeyen akımdır.•
D.C. Motor: Doğru Akım ile çalışan motorların genel adıdır.•
En sık oyuncak arabalarda görülür.•
+ ve – uçları yer değiştirildiğinde dönüş yönü değişir.2.3.3. HAREKET BİLEŞENLERİ
•
Alternatif Akım: (Alternating Current) Yönü ve şiddeti zamana göre sürekli yer değiştiren akımdır.•
A.C. Motor: (Alternating Current) Alternatif akım ile çalışan motorların genel adıdır.•
En sık endüstriyel alanlarda kullanılır.•
+ ve – ucu YOKTUR. FAZ ve NÖTR vardır.2.3.3. HAREKET BİLEŞENLERİ
•
Universal Motor:AC veya DC elektrik ile çalışabilen motorlardır.•
En sık çamaşır makinelerinde, elektrik süpürgeleri, el aletleri v.b.2.3.3. HAREKET BİLEŞENLERİ
•
SERVO Motor: 0-180 Derece çalışma aralığında döndürülebilen motorlardır.•
PWM (Pulse Width Modulation *-Ayrıntılı anlatılacak )2.3.3. HAREKET BİLEŞENLERİ
• STEP Motor: (Adım Motor) 1 Tam tur dönüşü içindeki elektromıknatıslar yardımı ile eşit adımlara (360 adım) bölünebilen DC Motor çeşididir.
• Bu tarz motorları direk + ve – uca bağlayıp ÇALIŞTIRAMAZSINIZ. Step Motor Sürücü Kartı Kullanılması gerekir.
• Sinyalin kontrollü olarak belirli aralıklarla gönderilmesi gerekir. (Mikrokontrolcü)
• Milimetreden daha hassas hareketlerin kontrolü için kullanılır. (3D Yazıcı, CNC Tezgah, Robot Kol …)
2.4 İLETİŞİM BİLEŞENLERİ
•
İLETİŞİM (Communication):Bilgi aktarımı, haberleşme.•
GÜRÜLTÜ (Noise): iletilmek istenen bilgi sinyaline karışan, istenmeyen sinyallere gürültü denir.2.4 İLETİŞİM BİLEŞENLERİ
•
Elektrik Sinyali: Fiziksel değişkenlerin durumu hakkında bilgi taşıyan ve matematiksel olarak fonksiyon biçiminde gösterilen kavrama denir.2.4 İLETİŞİM BİLEŞENLERİ
•
Analog Sinyal: Analog sinyaller, zaman ya da uzay gibi sürekli bir değişkenin fonksiyonudur ve genellikle sürekli bir aralıkta değer alır. Sürekli.•
Dijital Sinyal: Analog sinyallerin belirli zaman aralıkları ile örneklenmesinden, 1 / 0 değerlerinden oluşur. Kesikli.2.4 İLETİŞİM BİLEŞENLERİ
•
PWM (Pulse Width Modulation): Dijital sistemlerde, çıkışta ya elektrik vardır (5v) ya da yoktur(0v). Ara değer elde EDEMEZSİNİZ.•
PWM, Sadece ON/OFF süreleri milisaniye seviyesinde ayarlanarak çıkıştan istenilen sinyal seviyesinin ORTALAMA değeri olarak elde edilmesidir.2.4.1 KABLOLU İLETİŞİM
•
Kablolu İletişim(Cabled Communication): Kablo üzerinden elektrik sinyalleri ile gerçekleşen iletişim şeklidir.•
2 Kablo üzerinden iletişim gerçekleşir.•
Her ilave cihaz için 1 kablo ilavesi gerekir.•
3 Cihaz için (3+3=6 kablo)•
Sadece 2 cihaz arası bağlantı2.4.1 KABLOLU İLETİŞİM
Ayrıca FİBER OPTİK teknolojisi ile birlikte elektrik sinyalleri yerine IŞIK SİNYALİ ile iletişim yapılmaktadır.
2.4.2 KABLOSUZ İLETİŞİM
•
Kablosuz İletişim(Wireless Communication): Radyo dalgaları, elektromanyetik dalgalar üzerinden gerçekleştirilen iletişim şeklidir.•
Wi-Fi (Wireless Fidelity)•
RFID (Radio Frequency IDentification)•
Bluetooth•
GSM (Global System for Mobile)•
GPS (Global Positioning Sytem)•
IR (Infra Red)2.5 SENSÖRLER (ALGILAYICILAR)
•
Algılayıcı (Sensör):Robotik sistemlerin DUYU ORGANLARI dır.•
Mekanik (uzunluk, kuvvet, basınç, hız, pozisyon …)•
Termal (Sıcaklık, ısı)•
Elektriksel (Voltaj, akım, direnç, frekans …)•
Manyetik (alan, akı yoğunluğu, yönü …)•
Işıma (Işık yoğunluğu, dalga aralığı, yansıtma … )•
Kimyasal (Yoğunlaşma, oksidasyon, reaksiyon hızı, pH …)2.5 SENSÖRLER (ALGILAYICILAR)
2.5 SENSÖRLER (ALGILAYICILAR)
2.6 GELİŞTİRME KARTLARI
Robotik projelerde YAZILIM ile ELEKTRONİK DEVRELERİN kontrolü ve denetleme işlemlerinin yapılması için kullanılan hazır kartlardır.
Bazı projelerde masaüstü veya dizüstü bilgisayarlar yapılacak işe göre aşırı güçlü kalmaktadır.
(Örnek: Basit bir led yakıp söndürme)
2.6.1 ARDUINO
Açık kaynak kodlu, kullanıma hazır yazılım ve donanım temelli elektronik geliştirme kartıdır.
•
https://www.arduino.cc/ (Referans sayfasını ve Download bölümünü incele)•
Arduino, C temelli, WIRING framework üzerinde çalışır.•
Arduino IDE yazılımının kurulması için ayrı bir bilgisayar gerekir. (Windows / Mac / Linux)*•
Piyasada çok fazla Arduino KLONları mevcut (yasal, ancak isim ve logoyu taklit etmemesi gerekir)2.6.1 ARDUINO
UNO MEGA LILLYPAD
2.6.1 RASPBERRY Pİ
SBC (Single Board Computer) olarak tabir edilen BİLGİSAYAR dır. (Linux tabanlı)
•
https://www.raspberrypi.org/•
USB Portları vardır. KLAVYE / FARE /FLASH BELLEK takılabilir.•
Ayrıca kod yazmak için bilgisayara ihtiyaç yoktur.•
Ekran Bağlanabilir (HDMI)•
İnternete bağlanabilir. (RJ45 Ağ Portu)2.6.1 RASPBERRY Pİ
NELER YAPABİLİRİM? (Arduino ile yapılabileceklerin hepsini yapar) Ayrıca:
![Bingöl ve Isparta illerinde elma yetiştirilen alanlarda görülen kara leke hastalığı etmeni Venturia inaequalis [(Cooke) G. Winter 1875] izolatlarında morfolojik ve moleküler karakterlerin tanımlanması](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)