Robotların Kullanım Alanları

1) Endüstriyel Robotik:

Robotların karmaşıklığı arttıkça endüstrideki kullanım alanları da genişlemektedir. Endüstriyel robotiğin temel işlevi, tanımlanmış rutin görevlerin aynı şekilde ve sürekli tekrar edildiği devasa üretim endüstrileri otomasyonudur. Otomotiv endüstrisi bu geniş ve karmaşık robotların görev aldığı en belirgin örnektir. Robotlar boyamada, sızdırmazlıkta, parçaların üretiminde ve birleştirilmesinde kullanılır. Robotların bu görevlere uygun olmasının nedeni, sürecin kontrolü için çok az geribildirimin yeterli olmasıdır. Endüstriyel robotlar çeşitli boyutlarda üretilebilirler ve bir insanın yapabileceğinden daha büyük işleri yapabilirler. 



2) Operasyonel Robotik:
İnsanın yaşamasına, sürekli çalışmasına elverişli olmayan radyasyon ortamı, sualtı, volkan kraterleri, uzay gibi ortamlarda ve mayın temizlenmesi, zehirli atık arıtımı, madencilik gibi insan için tehlike arzedebilecek işlemlerde çalışmak üzere operasyonel robot sistemleri geliştirilmiştir. Bu sistemler programlanabilir ve kendi kendine çalışabilir olmaktan çok uzaktan kontrollüdür. Yüksek teknoloji gerektirirler ve çalışma prensipleri amaca özeldir. Uzaktan yönetim için güç aktarım sistemleri (Hidrolik, Pnömatik gibi) veya radyo frekansı kullanılır.

Operasyonel robotlara örnek olarak Mars yüzeyinde dolaşarak fotoğraf çeken “Pathfinder” gösterilebilir. iRobot firmasının ürettiği PackBot ise halen Irak ve Afganistan’da mayın temizleme işlemleri için kullanılmaktadır ve güncel bir operasyonel robot örneğidir.  

3) Tıp ve Sağlık Alanında Robotik:
Sağlık alanında robotların taşıma işlevinden başka iki temel kullanım alanı mevcuttur. Bunlar ortopedi ve cerrahidir. 

Ortopedi alanında kullanılan robotik protezler piezoelektrik sensörleri ile tendonlardaki gerilimleri ( beyinden gelen komutları ) algılayarak, parmaklara veya eklemlere gerilimin şiddetine göre güç gönderebilirler. Güç aktarımı servo motorlar ve yapay tendon sistemlerı ile yapılır. Bu protezler çok pahalı olduğundan şimdilik yaygın olarak kullanılmamaktadır. Maliyeti düsürmek için, son zamanlarda bellekli metaller üzerinde çalışılmaktadır.

Cerrahide kullanılan ameliyat robotları ise tamamen adımlı motorlar ve hassas kontroller ile yapılan sistemlerden oluşmakta; kıtalar arası iletişim ile cerrahların ameliyatlara katılmasını sağlayabilmektedir.

4) Sibernetikte Robotik:

Sibernetik, makine ve canlıların sistemlerinin çalışma tarzını ve fonksiyonlarını daha iyi anlatabilmek amacıyla kontrol ve iletişim yöntemlerinin karşılaştırmalı araştırmasına dayanan bir teoridir. Yapay sinir ağlarının robotikteki en güçlü kullanım alanı sibernetiktedir.


Sibernetikte robotiğin ilk ilgi alanı konstrüktif mimari ya da dış görünüm ve beden mimarisidir. Amaç sistemi canlı dokuya benzetmek olduğu için sibernetikten başka elektronik, malzeme bilimi ve tıp da konunun içine girmiştir. Ayrıca konstrüktif fizik, pnömatik, hidrolik ve makine gibi geleneksel mühendislik ve bilim kategorilerini de ilgilendirmektedir. Plastik döküm yöntemleri, üç boyutlu tasarım yeteneği ve sanatsal görüş gibi soyut yetenekler ise özel gereklerdendir. Bazı sibernetikçi bilim adamları plastik ve metal yerine kalsiyum ve doğal dokuları kullanmak için araştırmalar yapmaktadırlar.


Sibernetikte robotiğin ikinci ilgi alanı ise zeka ve kontrol sistemleridir. Bu alan yapay zeka araştırmaları, programcılık ve veritabanı sorgu dillerini bilmeyi ve yeni algoritmalar geliştirebilmeyi gerektirmektedir. Araştırmalar,mevcut ikili bilgi sisteminin ( Boole cebri ) sınırlarını zorlamaktadır. İnsan beyni kadar esnek ve yetenekli bir yapay zeka, silikon teknolojisi ile mümkün görünmediği için bazı bilim adamları moleküler ve biyolojik bilgisayar sistemleri, üzerinde çalışmaktadırlar.

Sibernetikteki temel amaçlardan biri, insanla robot arasındaki farkın azaltılmasıdır. Cyborg, android gibi terimler daha tam olarak gerçekleştirilmemiş olmalarına rağmen, bu vesileyle telaffuz edilmeye başlanmıştır. İnsansı robot teknolojisinin gelişmesi otomatik olarak sosyal robotik alanını ortaya çıkaracaktır. Bu alandaki robotların toplum tarafından kabul edilerek insanlarla etkileşime girmesi ve insanlara refakat etmesi gerekecektir. İnsansı ( aynı zamanda sosyal ) robotlara örnek olarak Mitsubishi firması tarafından üretilen ve yaşlı veya engelli insanlara refakat eden Wakamaru gösterilebilir. Basit ev işlerini yapan evcil robotlar da bu tekniğin gelişmesiyle, değişerek çeşitli insani özellikler kazanmaya başlamıştır.  

5) Hobi ve Eğlence Sektöründe Robotik:

Robotların sıklıkla kullanıldığı sektörlerin içinde hobi ve eğlence sektörü kategorileri arasında oyuncak ve kişisel hobi robotları ile sinema sektöründe kullanılan robotlar sayılabilir.

Sinemada robotik geleneksel bir görsel efekt tekniği olarak yer bulmuştur. Sanatsal görüş, malzeme bilgisi ve teknik birleştiğinde çok gerçek efektler elde edilebilmektedir. Son yıllarda bilgisayar efektlerinde artış gözlense de, özellikle ışıkta ve renkte gerçekçilik söz konusu olduğunda robotlar hala geçerli bir metot olarak mevcuttur. Genellikle bu robotlar konusunda bilgi azdır,çünkü efekt şirketleri tekniklerini gizli tutmaktadır.Ancak genel olarak mekatronik konusunda bilgili kişilerin ilgilendiği bir alandır.
Robot hobisi de popüler ve önemli bir alandır. Bu kategori herkesin eğilimlerine göre şekillenebilmektedir. Örneğin Japonya'da her yıl hobi robotlarının yarıştırıldığı gösteriler düzenlenmektedir. Hobi tutkunlarının kurduğu birçok topluluk mevcuttur, çıkmış çok sayıda kitap ve yayın ile ulusal ve uluslararası birçok yarışma mevcuttur. Robot futbol turnuvası olarak adlandırılabilecek geleneksel RoboCup ve ülkemizde ODTÜ Robot Günleri’nde yapılan SumoBot yarışmaları bu alanda birer örnek sayılabilir.

Elektronik ve mekanik sistemler içeren robotik oyuncaklar ise çok karmaşık olabilmektedir. Sibernetiğin teorik araştırmaları, ilk ticari ürünlerini bu alanda verdiği için oyuncak endüstrisinde robotik eğlence sektörünün sınırlarını aşmaktadır. Furby, Sony'nin AIBO robot köpeği, ünlü robot araştırmacısı Mark Tilden'in Robosapien'i bu alandaki öncü ürünlerden bazılarıdır.






6) Askeri Alanda Robotik:


Askeri alanda robotik özellikle insansız uçak ve tank denemelerinde yaygın olarak yer almaktadır. Robotların casusluk ve keşif görevleriyle birlikte özellikle savunma yıkıcı ve yok edici olarak da tasarlanıyor olduğu bilinmektedir. Mayın arama robotları da bu kategoriye dahil edilebilir. Önümüzdeki yıllarda gelişerek büyüyecek olan bu alan beraberinde büyük yıkım ve acı da getirmeye gebedir.

Robotların Genel Özellikleri Nelerdir?

Peki robot ne zaman robot özelliği kazanır? Mutfak robotu diye adlandırdığımız cihazlar ya da bilgisayarlarımıza bağladığımız yazıcılar gerçekten robot mudur? Bir makineye robot diyebilmek için en önemli şartlardan biri algılamadır. Bir robot sınırlı da olsa dış dünyadan bazı algılar yapabilmelidir. Bu algılamalar kimyasal, ışık, şekil, renk ve konum olarak ana başlıklar halinde toparlanabilir. Robot daha sonra algılarla elde ettiği bu verileri otonom olarak yorumlayabilmelidir ve algıya ne gibi bir tepki vermesi gerektiğine karar verebilmedir. Son olarak da verdiği bu kararı uygulayabilmelidir. Kısaca robot üç ana bölümden oluşmaktadır.

1-) Çevre hakkında gerçek zamanlı bilgi elde etmek amacıyla kullanılan alıcılar.

2-) Karar vermeyi ve kontrolü sağlayan elektronik beyin.

3-) Verilen kararların uygulamasını sağlayan eyleyiciler ve hareket sistemleri.

Robot Türleri Nelerdir?

1) Robot Kollar:
Robot kollar sabit bir alanda çalışabilen ve kol benzeri bir mekanizma sistemi içeren robot türleridir. Bir robotun insana benzeyen en önemli özelliği onun koludur. Tutma ve yerleştirme işlemlerinde robot kolu kullanılır. Robot kolu, başka bir makinayla birleştirilerek, malzemenin yüklenmesi ve takım değiştirme işelmini yapmaktadır. Kesme, şekil verme, yüzey kaplama, silindirik ve düzlem yüzey taşlama gibi imalat işlemlerini gerçekleştirir. Montaj ve kontrol uygulamalarında kullanılmaktadır.
Bir robot hareketinin kapasitesi, kontrol edilebilmesi mümkün olan eksenlerdeki harekelerle belirlenir. Sayısal denetimdeki hareketlere çok benzerdir. Robot kollar değişik tip ve boyutlarda yapılmaktadırlar. Çeşitli kol hareketlerini yapabilirler ve farklı hareket sistemlerine sahiptirler. Robot kollar ( endüstriyel robotlar ) genel olarak şu konfigürasyonlarda üretilmektedirler.

 
1) Küresel (polar coordinate) konfigürasyonu
2) Silindirik koordinat konfigürasyonu
3) Mafsallı kol (jointed arm) konfigürasyonu
4) Kartezyen koordinat konfigürasyonu 

2) Mobil Robotlar:
Robotlar bilgisayar kontrollü, programlanabilir, fonksiyonel sistemler olarak tanımlanabilirler. Robot kollar ise yukarıda da bahsettiğimiz gibi genellikle endüstriyel alanda kullanılan sabit tabanlı kol sistemleridir. Robot kollar yaklaşık olarak 50-60 yıldır bir çok endüstriyel sektörde, ancak özellikle otomotiv sektöründe olmak üzere yaygın şekilde kullanılmaktadırlar. Son yıllarda, robot kollarının sabit istasyonlar şeklinde çalışmasının robot kolunun performansına ve kullanım alanlarına getirdiği kısıtlamaları fark eden araştırmacılar, bu sistemleri hareketli hale getirmek üzere çalışmalar yapmaktadır. Bu durum da bağımsız hareketli diğer adıyla da “mobil robotlar”ın doğuşu olmuştur.

Mobil robotların evrimi endüstriyel robotlardan farklı olarak daha uzun zaman almaktadır. Bunun sebebi ise, teknolojik gelişmelere rağmen bu tür robotların çalışma ortamlarının insanlarla aynı olması ve bu durumda da karmaşık kontrol sistemlerine ve yüksek performanslı algılayıcılara gerek duymalarıdır. Karmaşık kontrol sistemlerine ihtiyaç kısmi olarak yapay zeka uygulamaları ile aşılmış bulunmaktadır. Ancak,  yapay zeka uygulamalarının sınırlı mobil sistem elektriksel gücü ile desteklenmesi zorluklarına, görüntü işleme ve karar verme mekanizmaları da eklenince söz konusu robotlar karmaşık sistemler halini almaktadırlar. Dolayısı ile, mobil robot sistemleri, tasarımdan prototipin üretilmesine kadar karmaşık fonksiyonlar ve işlemleri içeren zor bir işlemdir.  

Uluslararası platformda robotlar alanında yapılan çalışmalar içinde mobil robotlara olan ilginin her geçen gün artmasının sebebi de geleceğin robotlarının akıllı fonksiyonel mobil robotlar olacağı gerçeğinin bu günden kabullenilmiş olmasıdır.

Mobil robotlar hareket sistemleri açısından tekerlekli, paletli ve ayaklı tipler olmak üzere üç gruba ayrılabilir. Paletli ve tekerlekli sistemler düz arazi şartları için uygun görülmekle beraber özellikle bozuk yüzey şartlarında ayaklı tipler tercih edilmektedir.

Mobil robotların yüksek performanslı olmaları canlıların hareket sistemine benzer sistemlere kavuşması ile mümkün olabilecektir. Mobil robotlar için kullanılan günümüz sistemleri ve performans özellikleri araştırmacıları bilinen metotların dışına çıkılmaya zorlamaktadır. Bu çalışmalardan özellikle ilginç olan yapak kaslarla hareket sağlayan robotlardır.

Mobil robotlar erişilmesi imkansız ve tehlikeli olan yerlerin araştırılması, bomba araştırması yapılması, hastane ilaç dağıtımı ve müze güvenliğinin sağlanması gibi alanlarda kullanılmaktadır.

Robot Nedir?

Robot, otonom veya önceden programlanmış görevleri yerine getirebilen elektro-mekanik bir cihazdır. Robotlar doğrudan bir operatörün kontrolünde çalışabildikleri gibi bağımsız olarak bir bilgisayar programının kontrolünde de çalışabilir. Robot deyince insan benzeri makineler akla gelse de robotların çok azı insana benzer.
Günümüzde robotların en büyük kullanım alanı endüstiyel üretimdir. Özellikle otomotiv endüstrisinde çok sayıda robot kullanılır. Bunların çoğu kol şeklindeki robotlardır. Bunlar parçaları monte eden, birleştiren, kaynak ve boya yapan robotlardır.
Evlerde robot kullanımı giderek artmaktadır. Evlere giren ilk robotlar Furby, AIBO gibi oyuncaklardır. Başta ABD'de olmak üzere ev işlerine yardımcı olan robotların kullanımı da giderek yaygınlaşmaktadır. Yerleri kendi kendine süpüren robot elektrik süpürgeleri büyük talep görmektedir.