Robotik, Makine Mühendisliği, elektrik ve Elektronik Mühendisliği ve 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. Üniversitelerimizde Mekatronik adıyla Robotik bölümleri açılmakta, ön lisans ve lisans düzeyinde eğitimler verilmektedir.

"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.

 

Robot (ik) kelimesinin Kökeni

Robot kelimesi, ilk olarak 1920'lerin başında yazılmış bir oyunda karşımıza çıkar. Karel Čapek'in R.U.R adlı oyununda mekanik ve otonom, ama insanca duygulardan yoksun yaratılar olarak kullanılan robot, daha sonra birçok bilim kurgu 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 Yasası'yla belirler. Bu robot yasaları şu anda insanla robot arasındaki ahlaksal ve hukuksal ilişkinin temelini oluşturmaktadır.

 

3 Robot Yasası

• 1- Bir robot hiçbir şekilde insanoğluna zarar veremez; veyâ pasif kalmak suretiyle zarar görmesine izin veremez.

• 2- Bir robot kendisine insanlar tarafından verilen komutlara 1. kuralla çelişmediği sürece itaat etmek zorundadır.

• 3- Bir robot 1. ve 2. kurallarla çelişmediği sürece kendi varlığını korumak zorundadır.

Resimler, Üstte: Honda - Asimo / altta: Endüstriyel bir robot

 

Endüstriyel robotik

Genellikle hantal ve sabit konumludurlar. Kartezyen ve çok eksenli olarak iki gruba ayırabiliriz. Yönetim ve güç üniteleri sistemin dışındadır. Hareketi sağlamak için Adımlı motorlar ve Servo motorlar kullanılır. Hassâsiyet çok önemlidir. Eklem elastikiyeti için kayar kip kontrolleri geliştirilmiştir. Yönetim PLC (Programlanabilir Lojik kontrol edici) devreler ve son zamanlarda bilgisayarlarla yapılır. Ancak sanayi söz konusu olunca PLC daha çok tercih edilir. Çünkü PLCler Entegre devrelerden oluşur ve komutları harfiyen yerine getirir (bkz. Pic Programcılığı). Bilgisayarda ise MultiTasking (Çok Görevlilik) olduğu için kilitlenebilirler, proses aksayabilir. Son zamanlarda beliren yaklaşım, Bilgisayarla PLCleri programlamaktır. Servo Dc Motor kontrolu, güç gerektiren durumlarda kullanılır. Devir sayısı ve hız, Servo kontrol ediciyle, durum bilgisi ve geri besleme tako jeneratörler ve sensörlerle sağlanır.

 

Operasyonel robotik

İnsanın yaşamasına elverişli olmayan ortamlarda çalışırlar. Örnek: Radyasyon ortamı, sualtı, uzay v. b. Sistemler programlanabilir ve kendi kendine çalışan bir olmaktan çok uzaktan kontrolludur. Servo Dc Motor, Hidrolik ve Pnömatik sistemler tercih edilebilir. Yüksek teknoloji gerektirir. Özel amaçlara göre özel yaklaşımlar geliştirilir. Uzaktan yönetim için güç aktarım sistemleri (Hidrolik veyâ Pnömatik) veyâ radyo frekansı kullanılır.

 

Tıp ve sağlıkta robotik

• Robotik protezler (Ortopedi)

Gelişmiş protezler Piezo elektrik sensörlerle tendonlardaki gerilimleri(Beyin Komutlarını)algılayabiliyorlar ve parmaklara veyâ eksenlere gerilimin şiddetine göre güç gönderebiliyorlar. Güç aktarımı servo motorlar ve yapay tendon sistemleriyle yapılıyor. Bu protezler çok pahalıya malolduğundan çok yaygın olarak şimdilik kullanılamıyor. Mâliyeti düşürmek için son zamanlarda bellekli metâller üzerinde çalışılıyor.

• Ameliyat Robotları (Tıbbi operasyonlar)

Tamamen adımlı motorlar ve hassas kontrollerle yapılan sistemler, kıtalar arası iletişimle cerrahların ameliyatlara katılmasını sağlıyabilmektedir.

 

Sibernetik

• Konstruktif mimari (Dış Görünüm ve Beden)

Amaç sistemi canlı dokuya benzetmek olduğu için elektronik, malzeme bilimi, Sibernetik ve tıp konunun içine girmiştir. Ayrıca Konstruktif fizik, Pnomatik, Hidrolik ve Makine gibi geleneksel mühendislik ve bilim kategorilerinide ilgilendirmektedir. Plastik döküm yöntemleri, Üç boyutlu yaratım yeteneği ve sanatsal görüş gibi soyut yeteneklerde gerektirmektedir. Bâzı Sibernetikçi bilim adamları plastik ve Metal yerine kalsiyum ve doğal dokuları kullanmak için araştırmalar yapmaktadırlar.

• Zeka ve Kontrol Sistemi

Yapay zeka araştırmaları, Programcılık ve veritabanı sorgu dillerini bilmeyi ve yeni algoritmalar geliştirebilmeyi gerektiriyor. Araştırmalar, mevcut ikili bilgi sisteminin (0 ve 1 (Boole cebiri)) sınırlarını zorluyor. İnsan beyni kadar esnek ve yetenekli bir Yapay zeka, Slikon teknolojisiyle mümkün görünmüyor. Bu yüzden bâzı bilim adamları moleküler ve biyolojik bilgisayar sistemleri, üzerinde çalışıyorlar.

• Antropomorfik Robotik (İnsan ve canlı benzeşimli robotlar) da sibernetiğin alt koludur.