Robot Nedir?
Robot, mekanik sistemleri ve bunlarla ilişkili kontrol ve algılama sistemleri ile bilgisayar algoritmalarına bağlı olarak akıllı davranan makinelerdir. Yeniden programlanabilen; maddeleri , parçaları, aletleri, programlanmış hareketlerle yapılacak işe göre taşıyan veya işleyen çok fonksiyonlu makinelerdir. Robot, bu konuda çalışmalarıyla tanınan Maja Mataric’in yaptığı tanıma göre, ortamdan topladığı verileri dünyası hakkında sahip olduğu bilgiyle sentezleyerek, anlamlı ve amaçlarına yönelik bir şekilde hareket edebilen ve bunu güvenli bir biçimde yapabilen bir makinedir.
Bir mekanizmanın robot olarak adlandırılabilmesi için dört temel kısmı içermesi gerekir. Bu temel kısımlar; robotun çevresindeki verileri algılayabilmesi için gerekli sensörler (alıcılar), verilerin toplanmasını ve kontrolü sağlayan elektronik devreler, bu sensör verilerini kullanarak robotun amacına uygun matematiksel ve mantıksal işlemler ile karar verme olayının gerçekleşmesini sağlayan bir program (robotun mikrodenetleyicilerine yüklenecek algoritma) ve verilen kararlar doğrultusunda gerekli hareketleri gerçekleştirebilecek bir mekanik düzenektir.
Robotik Nedir?
Bazı görevler için insanın yerini tamamen alabilecek, bazı görevler için ise insanlara yardım edebilecek sistemlerin hazırlanmasıyla ilgili çalışmaları kapsayan bilim dalıdır. Bu bilim dalında çalışan kişiler genel olarak yazılımcılar, elektriksel donanım tasarımcıları, mekanik donanım tasarımcıları ve bunların üreticileridir.
Robot Kelimesinin Kökeni
Robot kelimesi, ilk defa Karel Čapek‘in 1920 yılında yazdığı R.U.R. – Rossum’s Universal Robots adlı eserinde yer almış ve daha sonra tüm dünyada kullanılmaya başlanmıştır. Robot kelimesi Çek dilindeki hizmet eden kelimesine karşılık gelen “robota” dan türetilmiştir. Karel Čapek’in R.U.R. adlı oyununda mekanik ve otonom, ama insanca duygulardan yoksun yaratıklar 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 3 Robot Yasası’yla belirler. Bu robot yasaları şu anda insanla robot arasındaki ahlaksal ve hukuksal ilişkinin temelini oluşturmaktadır.
3 Robot Yasası
İnsanoğlu tarihin başlangıcından itibaren günlük yaşamda kullanmak üzere aletler icat etti. Çünkü bu araç gereçlerle bazı şeyleri yapmak mümkün ya da daha kolay oluyordu. Ancak insanların aklında bu işleri yapmak yerine, yapacak birilerini bulup daha rahat yaşamak vardı. Güçlü olanlar güçsüzleri köle edindiler. Zeki olanlar ise çok öncelerden robot benzeri şeyleri hayal edebilmişlerdi. Mesela antik Yunan filozoflarından Aristo “eğer tüm araçlar emredildiğinde veya kendi kendilerine çalışabilselerdi işçilere veya kölelere ihtiyaç kalmazdı” sözleriyle robotlar hakkında ilk ipucunu vermiştir. Robotik bilimine bakarsak sanayi devrimine kadar ve hatta robotların modern tanımını göz önünde bulundurursak 13. yüzyılda yaşayan batı bilimi tarafından pek bilinmeyen sibernetiğin babası kabul edilen Ebu’l İz El Cezari’nin otomatik makineleri dışında 20. yüzyılın ortalarına kadar elle tutulur bir gelişme olmadı. Robotik genellikle teori, fikir ve hayali tasarımlardan ibaret kaldı. Zaten “robot” kelimesi ilk olarak Çek oyun yazarı Karel Kapek tarafından Çek dilindeki hizmet eden kelimesine karşılık gelen “robota” dan türetildi. Sanayi devrimiyle beraber makineleşmeyle birlikte teknoloji müthiş bir ivmeyle gelişmeye başladı. Ancak robotların gerçek anlamda hayatımıza girmesi bir yüzyıl daha aldı. 20. yüzyılla birlikte Robotik yavaştan iş dünyasına girdi. Önceden sadece karnına bastırınca ağlayan bebeklerden ibaret olan robotik sektörü robot benzeri yapıların sıcak metalleri taşımakta kullanılmasıyla endüstriye girdi. Sonradan gelişerek birçok işte kullanılmaya başlandı. Tekrar programlanabilen robotlar, birden fazla iş yapabilenler derken robotları şimdi uzay araştırmalarında kullanıyoruz. Robotların bu yavaş ama aniden ivmelenen tarihi gelişimini kronolojik bir şekilde inceleyeceğiz.
Homeros İlyada adlı eserinde hareketli üçayaklılardan bahsetmektedir. Jason ve Argonotlar adlı Eski Yunan efsanesinde de Talos adlı dev bronz nöbetçi karşımıza çıkar. Bu dev, tanrılar tarafından Girit adasını yabancılardan korumak üzere ”programlanmıştır.” Bir hint efsanesinde de hareket eden mekanik fillerden bahsedilmektedir. Eski Mısırlılar yaptıkları tanrı heykellerine mekanik kollar eklemişlerdir. Bu heykeller, tanrılardan ilham aldıklarına inanılan rahipler tarafından hareket ettirilirlerdi.
ilk dijital bilgisayar ve günümüzde de hala kullanılmakta olan abaküs M.Ö. 1000 yıllarında Hindistan’ da geliştirilmiştir.
İlk otomasyon kavramını Aristo’nun ortaya attığı kabul ediliyor. M.O. 4. yüzyılda şöyle yazmış: ”Eğer her araç kendi işini görebilseydi, insan eline ihtiyaç duymadan mekik kendi dokuyabilse, lir kendi ¸calabilseydi, yöneticilerin elemanlara ihtiyacı kalmazdı.”
M.O 300’l¨u yıllarda mühendisler suyla çalışan otomatları yarattılar. Otomatın buradaki tanımı ”kendi kendine hareket eden, insan veya hayvanların davranışlarını taklit eden makina”. Bu dönemde İskenderiye’li Hero, Herkül’ ün bir ejderhayı okla öldürüşünü ifade eden bir otomat yaptı.
M.O. 250’de ˙Iskenderiye’li mucit Ctesibius suyla ¸calışan bir saat mekanizması yaptı. Bu icadın önayak olduğu otomatlar ilk nesil robotlar sayılabilir. Otomatların çoğu basit saat zembereği ile çalışan süs ve oyuncaklardı.
1350 yılında Strazburg’daki katedralin tepesine otomatik bir horoz yerleştirilmişti.Her gün öğle saatinde kanatlarını çırparak ötüyordu. 1947’de Venedik’te San Marco meydanındaki büyükk saat kulesine iki dev zangoç yapıldı. Aynı dönemde Eb-ül-İz-el-Cezeri adlı bir Arap otomatlar hakkında bir kitap yazdı. Kitapta çamaşır teknesini doldurup boşaltabilen otomatik bir Arap kadını resmediliyordu.
1700’lüyılların ortalarında, Jacques de Vaucanson, insan boyunda birçok otomat yapmıştır. Bunlardan biri lastik dudaklarının ve parmaklarının haraketini kontrol ederek flüte hava üfleyebilen ve tıpkı bir müzisyen gibi flüt çalabilen bir otomattı. Bu otomatın repertuarında 12 melodi vardı
1769 yılında, Wolfgang Von Kempelen’in satranç oynayan robotu oldukça ilgi çekti. Ancak daha sonra içine yerleştirilen bir çocuk tarafından kontrol edildiği anlaşıldı. Bu sahte robot girişimi otomatların o dönemde oldukça popüler olduğunun bir göstergesi.
1774’de Droz tarihteki en karmaşık otomatlardan birini geliştirdi. ”Otomatik sekreter” 40 harf uzunluğunda bir mesajı kalemle yazabiliyordu. Droz’un yaptığı bir başka otomat da oyuncak bir piyano çalabiliyordu.
1801’de Marie Jacquard numerik olarak kontrol edilebilen ilk makineyi, delikli kartlarla dokunacak desenin kontrol edilebildiği mekanik dokuma tezgahını icat etti.
1805’de Maillardet yaylarla çalışan, resim çizebilen, Ingilizce ve Fransızca yazabilen bir otomat yaptı. Alışılagelmişin dışında bir hafızası ve milimetrik denilebilecek hareketleri vardı. Otomat beş satırlık Fransızca bir şiiri kalemle çok düzgün bir şekilde yazabiliyordu. Otomatın bir resimde de limanda demirlemiş üç gemi bütün ayrıntılarıyla çizmişti. Bu otomat bir yangında zarar görmüş ve kimliği kaybolmuştu. Daha sora Philedelphia’da Franklin Enstitüsü’nde yeniden restore edilmiş ve tekrar çalıştırıldığında yazdığı şiirin sonuna eklediği ”Ecrit par L’Automaton de Maillardet” (Maillardet’nin otomatı tarafından yazılmıştır) yazısı sayesinde kimliği yeniden açığa çıkmıştır.
1876 Dünya Fuarı’nda gerçek insan boyunda otomatik ressamlar, iskambil sihirbazları ve üflemeli aletler çalan müzisyenler büyük izleyici kitlelerinieğlendirdiler. Birkaç yıl içinde, Thomas Edison ”fonograf” adlı icadının küçültülmüş bir halini kullanarak meşhur konuşan bebeği tasarladı. 1890’larda Nikola Tesla ilk uzaktan kumandalı araçları geliştirdi.
1928’de Londra’da elektrikle çalışan bir robot yapıldı. Elektrik motoru, elektromıknatıslar, makaralar, çarklar içermesine rağmen bu robot yalnızca kendi içinde hareketliydi, yani gezemiyordu, sabit bir erişim sahası ile sınırlıydı.
1930’lu yıllarda uçak tasarımcıları uçaklar için otomatik pilotu tasarladılar. Bunlara Avrupa’da robot pilot deniliyordu. Aynı dönemde ilk olarak sprey boya ile duvarları boyayan endüstriyel robotlar yapıldı. Bu makinalar verilen bir görevi yerine getirebilmek için önce bir alıştırma ve eğitim evresinden geçiyorlar, bu evrede yaptıkları hareketlerin bilgilerini kaydediyorlar ve daha sonra bu kaydı kullanarak hareketleri tekrar ediyorlardı.
1940’larda Westinghouse yatay düzlemde bağımsız olarak tümüyle hareket eden iki robot yarattı. ”Electro” adlı robot, dansediyor, 10’a kadar sayıyor, sigara içiyor ve yeni Westinghouse ürünlerini tanıtıyordu. Arkadaşı robot köpek de yanında yürüyor, arka bacakları üzerine kalkıyor ve havlıyordu.
Hiçbir insan müdahalesi olmadan, çevresindekileri algılayıp tepki vermek üzere programlanabilen ilk robot yapay zeka labaratuvarlarında algılama ve görme ile ilgili teorileri test edebilmek amacı ile tasarlanmıştır. Bu tip çalışmalardan biri de 1940’lı yılarda Shannon geliştirdiği labirent çözebilen bir faredir. Bu fare basit bir öğrenme algoritması ile çalışıyordu.
1953 yılında Grey Walter robot bir kaplumbağa geliştirdi. Oval şekilli bu kaplumbağanın hareket etmesi ve yön değiştirmesi iki motorla sağlanıyordu. Kaplumbağa, ufak noktasal ışık kaynaklarının yerleştrildiği karanlık bir odada ışık dedektörleri ile ışığı algılayıp, ışık şiddetine bağlı olarak ışık kaynağına döğru yöneliyor veya ışık kaynağından uzaklaşıyordu. Kaplumbağa aynı zamanda enerjisi azalınca priz bulup kendisini şarj edebiliyordu.
1953’te Japon firması Seiko farklı tipdeki birçok saat parçasının montajını yapan minyatür bir robot geliştirdi.
1954’te George Devol ilk bilgisayar kontrollüendüstriyel robotun patentini aldı ve Joeseph Engleberger ile birlikte Unimation şirketini kurarak General Motors’a üretim hattı için güçlürobot kollar üretmeye başladılar. Böylece endüstriyel robot devrimi başlamış oldu. Amerikalı mucit Devol’ ün iki icadı modern robotların gelişimde büyük rol sahibi olmuştur. Bunlardan biri elektrik sinyallerini magnetik olarak kaydeden ve daha sonra bu kaydı tekrarlayarak bir makinayı kontrol edebilen bir aygıttı.
1960’ların sonlarında araştırmacılar ”Shakey” adında bilgisayar kontrollü bir robot geliştirdiler. Shakey etraftaki eşyalara çarpmadan odalar arasında dolaşabildiği gibi, sesli komutlara göre tahta kutuları üstüste dizebiliyordu. Hatta kutuların düzgün durup durmadığını kontrol ediyor, gerekirse düzeltiyordu. Bir defasında, Shakey’e yüksek bir platformdaki bir kutuyu aşağı itmesi söylenmişti. Shakey kutuya yetişemiyordu ama oraya çıkmasına yarayacak bir eğik düzlemi platformun yanına itti, eğik düzleme tırmanarak yukarı çıktı ve kutuyu aşağı itti.
Hughes Aircraft adlı uçak şirketi 1960’da ”Mobot”ları üretti. Mobotlar tamamen uzaktan kumandalı makinalardı. Inşaat, kimyasal denemeler ve nükleer reaktörler gibi, insanların bulunamayacağı ortamlarda veya yapamayacağı işlerde, radyo dalgaları ve kamera yardımıyla insanlar tarafından uzaktan yönetiliyorlardı. Yine 1960’larda General Electric tarafından tasarlanan ve ayakları üzerinde 7 km/saat hızla yürüyebilen tonlarca ağırlıktaki ”Yürüyen Kamyon” bilgisayar beyinli ilk ayaklı araçtır.
1970 yılında Lunokohod 1, insansız bir Rus aracı, dünyadan kumanda edilerek ayın yüzeyinde keşif gezisi yaptı. 1976 yılında NASA Viking 1 ve Viking 2 araçları Mars yüzeyinden örnekler topladılar. Yine aynı yıl Standford Universitesi’nde Standford Kolu olarak bilinen ve elektrikle çalışan bir robot kol geliştirildi.
1973’de Richard Hohn bir mini bilgisayar tarafından kontrol edilen ilk ticari bilgisayarı geliştirdi. adındaki bu robot hydrolik bir hareket mekanizması ile 100 kiloya kadar ağırlık kaldırabiliyordu.
1977 yılında Stanford Araştırma Enstitüsü, çalışan bir robot görme sistemi geliştirdi.
Hareketli robotlar alanında diğer bir önemli gelişme de Odetics şirketinin 6 bacaklı deneysel robotudur. ”Functionoid” adlı bu robot belirli böceklerin ve insanların bacak yapıları incelenerek tasarlanmıştır.
1980’de yayınlanan Engelberger’in kitabına göre piyasada robot üreten dokuz Japon, dokuz Avrupa ve dört Amerikan şirketi vardı. 1980’lerde artık iyice büyümüş olan robot endüstrisi her ay yeni kurulan robot şirketleriyle canlı bir şekilde ilerlemeyi sürdürdü.
Bugün robotlar ev işlerinde bile insanlara yardımcı olabiliyorlar. Bunun iyi bir örneği Arok adlı robot. Yerleri süpürmek, köpeği gezdirmek, ağır eşyaları kaldırmak gibi 36 işlev gerçekleştirebiliyor. Hero adlı robot çocuklarla oyun oynayabiliyor, bekçilik yapabiliyor. Robotlar fiziksel engellilere de yardımcı oluyor. Palo Alto’da geliştirilen ve sesle komut verilen hizmetçi robotun yapabildiklerinden bazıları yemek hazırlamak, servis yapmak, masadaki dosyaları getirmek, çizim yapmak ve kitap sayfası çevirmek.
Robotların kullanımı yalnız ”iş yaptırmak” ile de sınırlı değil. Sony’nin robot köpeği Aibo’yu satın alanlar sokaklarda gezdirmeye başladılar bile. Yeni nesil, robot oyuncak Furby ile büyüyor. Bugünküyeniliklerin ışığında öyle görünüyor ki, robotlar günlük hayatın ”vazgeçilmez ihtiyaçları” arasında yerlerini almak üzere.
Tarihçe
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.
http://yapbenzet.kocaeli.edu.tr/robot-yazilim-platformu/
Robot, mekanik sistemleri ve bunlarla ilişkili kontrol ve algılama sistemleri ile bilgisayar algoritmalarına bağlı olarak akıllı davranan makinelerdir. Yeniden programlanabilen; maddeleri , parçaları, aletleri, programlanmış hareketlerle yapılacak işe göre taşıyan veya işleyen çok fonksiyonlu makinelerdir. Robot, bu konuda çalışmalarıyla tanınan Maja Mataric’in yaptığı tanıma göre, ortamdan topladığı verileri dünyası hakkında sahip olduğu bilgiyle sentezleyerek, anlamlı ve amaçlarına yönelik bir şekilde hareket edebilen ve bunu güvenli bir biçimde yapabilen bir makinedir.
Bir mekanizmanın robot olarak adlandırılabilmesi için dört temel kısmı içermesi gerekir. Bu temel kısımlar; robotun çevresindeki verileri algılayabilmesi için gerekli sensörler (alıcılar), verilerin toplanmasını ve kontrolü sağlayan elektronik devreler, bu sensör verilerini kullanarak robotun amacına uygun matematiksel ve mantıksal işlemler ile karar verme olayının gerçekleşmesini sağlayan bir program (robotun mikrodenetleyicilerine yüklenecek algoritma) ve verilen kararlar doğrultusunda gerekli hareketleri gerçekleştirebilecek bir mekanik düzenektir.
Robotik Nedir?
Bazı görevler için insanın yerini tamamen alabilecek, bazı görevler için ise insanlara yardım edebilecek sistemlerin hazırlanmasıyla ilgili çalışmaları kapsayan bilim dalıdır. Bu bilim dalında çalışan kişiler genel olarak yazılımcılar, elektriksel donanım tasarımcıları, mekanik donanım tasarımcıları ve bunların üreticileridir.
Robot Kelimesinin Kökeni
Robot kelimesi, ilk defa Karel Čapek‘in 1920 yılında yazdığı R.U.R. – Rossum’s Universal Robots adlı eserinde yer almış ve daha sonra tüm dünyada kullanılmaya başlanmıştır. Robot kelimesi Çek dilindeki hizmet eden kelimesine karşılık gelen “robota” dan türetilmiştir. Karel Čapek’in R.U.R. adlı oyununda mekanik ve otonom, ama insanca duygulardan yoksun yaratıklar 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 3 Robot Yasası’yla belirler. Bu robot yasaları şu anda insanla robot arasındaki ahlaksal ve hukuksal ilişkinin temelini oluşturmaktadır.
3 Robot Yasası
- 0- Bir robot insanlığa zarar veremez veya hareketsiz kalarak insanlığın zarar görmesine izin veremez. (Bu yasa, sonradan “Sıfırıncı Yasa” olarak eklenmiştir.)
- 1- Bir robot, 0. kuralla çelişmediği sürece, hiçbir şekilde insanoğluna zarar veremez veyâ pasif kalmak suretiyle zarar görmesine izin veremez.
- 2- Bir robot, 0. ve 1. kurallarla çelişmediği sürece, kendisine insanlar tarafından verilen komutlara itaat etmek zorundadır.
- 3- Bir robot, 0., 1. ve 2. kurallarla çelişmediği sürece, kendi varlığını korumak zorundadır.
İnsanoğlu tarihin başlangıcından itibaren günlük yaşamda kullanmak üzere aletler icat etti. Çünkü bu araç gereçlerle bazı şeyleri yapmak mümkün ya da daha kolay oluyordu. Ancak insanların aklında bu işleri yapmak yerine, yapacak birilerini bulup daha rahat yaşamak vardı. Güçlü olanlar güçsüzleri köle edindiler. Zeki olanlar ise çok öncelerden robot benzeri şeyleri hayal edebilmişlerdi. Mesela antik Yunan filozoflarından Aristo “eğer tüm araçlar emredildiğinde veya kendi kendilerine çalışabilselerdi işçilere veya kölelere ihtiyaç kalmazdı” sözleriyle robotlar hakkında ilk ipucunu vermiştir. Robotik bilimine bakarsak sanayi devrimine kadar ve hatta robotların modern tanımını göz önünde bulundurursak 13. yüzyılda yaşayan batı bilimi tarafından pek bilinmeyen sibernetiğin babası kabul edilen Ebu’l İz El Cezari’nin otomatik makineleri dışında 20. yüzyılın ortalarına kadar elle tutulur bir gelişme olmadı. Robotik genellikle teori, fikir ve hayali tasarımlardan ibaret kaldı. Zaten “robot” kelimesi ilk olarak Çek oyun yazarı Karel Kapek tarafından Çek dilindeki hizmet eden kelimesine karşılık gelen “robota” dan türetildi. Sanayi devrimiyle beraber makineleşmeyle birlikte teknoloji müthiş bir ivmeyle gelişmeye başladı. Ancak robotların gerçek anlamda hayatımıza girmesi bir yüzyıl daha aldı. 20. yüzyılla birlikte Robotik yavaştan iş dünyasına girdi. Önceden sadece karnına bastırınca ağlayan bebeklerden ibaret olan robotik sektörü robot benzeri yapıların sıcak metalleri taşımakta kullanılmasıyla endüstriye girdi. Sonradan gelişerek birçok işte kullanılmaya başlandı. Tekrar programlanabilen robotlar, birden fazla iş yapabilenler derken robotları şimdi uzay araştırmalarında kullanıyoruz. Robotların bu yavaş ama aniden ivmelenen tarihi gelişimini kronolojik bir şekilde inceleyeceğiz.
Homeros İlyada adlı eserinde hareketli üçayaklılardan bahsetmektedir. Jason ve Argonotlar adlı Eski Yunan efsanesinde de Talos adlı dev bronz nöbetçi karşımıza çıkar. Bu dev, tanrılar tarafından Girit adasını yabancılardan korumak üzere ”programlanmıştır.” Bir hint efsanesinde de hareket eden mekanik fillerden bahsedilmektedir. Eski Mısırlılar yaptıkları tanrı heykellerine mekanik kollar eklemişlerdir. Bu heykeller, tanrılardan ilham aldıklarına inanılan rahipler tarafından hareket ettirilirlerdi.
ilk dijital bilgisayar ve günümüzde de hala kullanılmakta olan abaküs M.Ö. 1000 yıllarında Hindistan’ da geliştirilmiştir.
İlk otomasyon kavramını Aristo’nun ortaya attığı kabul ediliyor. M.O. 4. yüzyılda şöyle yazmış: ”Eğer her araç kendi işini görebilseydi, insan eline ihtiyaç duymadan mekik kendi dokuyabilse, lir kendi ¸calabilseydi, yöneticilerin elemanlara ihtiyacı kalmazdı.”
M.O 300’l¨u yıllarda mühendisler suyla çalışan otomatları yarattılar. Otomatın buradaki tanımı ”kendi kendine hareket eden, insan veya hayvanların davranışlarını taklit eden makina”. Bu dönemde İskenderiye’li Hero, Herkül’ ün bir ejderhayı okla öldürüşünü ifade eden bir otomat yaptı.
M.O. 250’de ˙Iskenderiye’li mucit Ctesibius suyla ¸calışan bir saat mekanizması yaptı. Bu icadın önayak olduğu otomatlar ilk nesil robotlar sayılabilir. Otomatların çoğu basit saat zembereği ile çalışan süs ve oyuncaklardı.
1350 yılında Strazburg’daki katedralin tepesine otomatik bir horoz yerleştirilmişti.Her gün öğle saatinde kanatlarını çırparak ötüyordu. 1947’de Venedik’te San Marco meydanındaki büyükk saat kulesine iki dev zangoç yapıldı. Aynı dönemde Eb-ül-İz-el-Cezeri adlı bir Arap otomatlar hakkında bir kitap yazdı. Kitapta çamaşır teknesini doldurup boşaltabilen otomatik bir Arap kadını resmediliyordu.
- ve 18. yüzyılda Aprupa’da robotların bazı özelliklerine sahip olan çeşitli otomatlar yapılmıştır. Bunlar çoğunlukla insan veya hayvan hareketlerini taklid eden mekanik oyuncaklardı. Bu otomatların ortak özellikleri şöyledir.
- Eğlence amacı ile tasarlanmışlardı. Insanlar bu oyuncakların çalışma prensipleri veya mekanizmaları ile değil daha çok görüntüleriyle ve marifetleriyle ilgileniyorlardı.
- Sadece belli bir görevi yerine getirmek için mekanik olarak programlanmışlardı. Başka bir iş yapabilmeleri için sökülüp baştan yapılmaları gerekliydi.
- Algılayıcı veya dedektör benzeri aygıtlar taşımıyorlardı ve çevrelerine bir tepki veremiyorlardı.
1700’lüyılların ortalarında, Jacques de Vaucanson, insan boyunda birçok otomat yapmıştır. Bunlardan biri lastik dudaklarının ve parmaklarının haraketini kontrol ederek flüte hava üfleyebilen ve tıpkı bir müzisyen gibi flüt çalabilen bir otomattı. Bu otomatın repertuarında 12 melodi vardı
1769 yılında, Wolfgang Von Kempelen’in satranç oynayan robotu oldukça ilgi çekti. Ancak daha sonra içine yerleştirilen bir çocuk tarafından kontrol edildiği anlaşıldı. Bu sahte robot girişimi otomatların o dönemde oldukça popüler olduğunun bir göstergesi.
1774’de Droz tarihteki en karmaşık otomatlardan birini geliştirdi. ”Otomatik sekreter” 40 harf uzunluğunda bir mesajı kalemle yazabiliyordu. Droz’un yaptığı bir başka otomat da oyuncak bir piyano çalabiliyordu.
1801’de Marie Jacquard numerik olarak kontrol edilebilen ilk makineyi, delikli kartlarla dokunacak desenin kontrol edilebildiği mekanik dokuma tezgahını icat etti.
1805’de Maillardet yaylarla çalışan, resim çizebilen, Ingilizce ve Fransızca yazabilen bir otomat yaptı. Alışılagelmişin dışında bir hafızası ve milimetrik denilebilecek hareketleri vardı. Otomat beş satırlık Fransızca bir şiiri kalemle çok düzgün bir şekilde yazabiliyordu. Otomatın bir resimde de limanda demirlemiş üç gemi bütün ayrıntılarıyla çizmişti. Bu otomat bir yangında zarar görmüş ve kimliği kaybolmuştu. Daha sora Philedelphia’da Franklin Enstitüsü’nde yeniden restore edilmiş ve tekrar çalıştırıldığında yazdığı şiirin sonuna eklediği ”Ecrit par L’Automaton de Maillardet” (Maillardet’nin otomatı tarafından yazılmıştır) yazısı sayesinde kimliği yeniden açığa çıkmıştır.
1876 Dünya Fuarı’nda gerçek insan boyunda otomatik ressamlar, iskambil sihirbazları ve üflemeli aletler çalan müzisyenler büyük izleyici kitlelerinieğlendirdiler. Birkaç yıl içinde, Thomas Edison ”fonograf” adlı icadının küçültülmüş bir halini kullanarak meşhur konuşan bebeği tasarladı. 1890’larda Nikola Tesla ilk uzaktan kumandalı araçları geliştirdi.
1928’de Londra’da elektrikle çalışan bir robot yapıldı. Elektrik motoru, elektromıknatıslar, makaralar, çarklar içermesine rağmen bu robot yalnızca kendi içinde hareketliydi, yani gezemiyordu, sabit bir erişim sahası ile sınırlıydı.
1930’lu yıllarda uçak tasarımcıları uçaklar için otomatik pilotu tasarladılar. Bunlara Avrupa’da robot pilot deniliyordu. Aynı dönemde ilk olarak sprey boya ile duvarları boyayan endüstriyel robotlar yapıldı. Bu makinalar verilen bir görevi yerine getirebilmek için önce bir alıştırma ve eğitim evresinden geçiyorlar, bu evrede yaptıkları hareketlerin bilgilerini kaydediyorlar ve daha sonra bu kaydı kullanarak hareketleri tekrar ediyorlardı.
1940’larda Westinghouse yatay düzlemde bağımsız olarak tümüyle hareket eden iki robot yarattı. ”Electro” adlı robot, dansediyor, 10’a kadar sayıyor, sigara içiyor ve yeni Westinghouse ürünlerini tanıtıyordu. Arkadaşı robot köpek de yanında yürüyor, arka bacakları üzerine kalkıyor ve havlıyordu.
Hiçbir insan müdahalesi olmadan, çevresindekileri algılayıp tepki vermek üzere programlanabilen ilk robot yapay zeka labaratuvarlarında algılama ve görme ile ilgili teorileri test edebilmek amacı ile tasarlanmıştır. Bu tip çalışmalardan biri de 1940’lı yılarda Shannon geliştirdiği labirent çözebilen bir faredir. Bu fare basit bir öğrenme algoritması ile çalışıyordu.
1953 yılında Grey Walter robot bir kaplumbağa geliştirdi. Oval şekilli bu kaplumbağanın hareket etmesi ve yön değiştirmesi iki motorla sağlanıyordu. Kaplumbağa, ufak noktasal ışık kaynaklarının yerleştrildiği karanlık bir odada ışık dedektörleri ile ışığı algılayıp, ışık şiddetine bağlı olarak ışık kaynağına döğru yöneliyor veya ışık kaynağından uzaklaşıyordu. Kaplumbağa aynı zamanda enerjisi azalınca priz bulup kendisini şarj edebiliyordu.
1953’te Japon firması Seiko farklı tipdeki birçok saat parçasının montajını yapan minyatür bir robot geliştirdi.
1954’te George Devol ilk bilgisayar kontrollüendüstriyel robotun patentini aldı ve Joeseph Engleberger ile birlikte Unimation şirketini kurarak General Motors’a üretim hattı için güçlürobot kollar üretmeye başladılar. Böylece endüstriyel robot devrimi başlamış oldu. Amerikalı mucit Devol’ ün iki icadı modern robotların gelişimde büyük rol sahibi olmuştur. Bunlardan biri elektrik sinyallerini magnetik olarak kaydeden ve daha sonra bu kaydı tekrarlayarak bir makinayı kontrol edebilen bir aygıttı.
1960’ların sonlarında araştırmacılar ”Shakey” adında bilgisayar kontrollü bir robot geliştirdiler. Shakey etraftaki eşyalara çarpmadan odalar arasında dolaşabildiği gibi, sesli komutlara göre tahta kutuları üstüste dizebiliyordu. Hatta kutuların düzgün durup durmadığını kontrol ediyor, gerekirse düzeltiyordu. Bir defasında, Shakey’e yüksek bir platformdaki bir kutuyu aşağı itmesi söylenmişti. Shakey kutuya yetişemiyordu ama oraya çıkmasına yarayacak bir eğik düzlemi platformun yanına itti, eğik düzleme tırmanarak yukarı çıktı ve kutuyu aşağı itti.
Hughes Aircraft adlı uçak şirketi 1960’da ”Mobot”ları üretti. Mobotlar tamamen uzaktan kumandalı makinalardı. Inşaat, kimyasal denemeler ve nükleer reaktörler gibi, insanların bulunamayacağı ortamlarda veya yapamayacağı işlerde, radyo dalgaları ve kamera yardımıyla insanlar tarafından uzaktan yönetiliyorlardı. Yine 1960’larda General Electric tarafından tasarlanan ve ayakları üzerinde 7 km/saat hızla yürüyebilen tonlarca ağırlıktaki ”Yürüyen Kamyon” bilgisayar beyinli ilk ayaklı araçtır.
1970 yılında Lunokohod 1, insansız bir Rus aracı, dünyadan kumanda edilerek ayın yüzeyinde keşif gezisi yaptı. 1976 yılında NASA Viking 1 ve Viking 2 araçları Mars yüzeyinden örnekler topladılar. Yine aynı yıl Standford Universitesi’nde Standford Kolu olarak bilinen ve elektrikle çalışan bir robot kol geliştirildi.
1973’de Richard Hohn bir mini bilgisayar tarafından kontrol edilen ilk ticari bilgisayarı geliştirdi. adındaki bu robot hydrolik bir hareket mekanizması ile 100 kiloya kadar ağırlık kaldırabiliyordu.
1977 yılında Stanford Araştırma Enstitüsü, çalışan bir robot görme sistemi geliştirdi.
Hareketli robotlar alanında diğer bir önemli gelişme de Odetics şirketinin 6 bacaklı deneysel robotudur. ”Functionoid” adlı bu robot belirli böceklerin ve insanların bacak yapıları incelenerek tasarlanmıştır.
1980’de yayınlanan Engelberger’in kitabına göre piyasada robot üreten dokuz Japon, dokuz Avrupa ve dört Amerikan şirketi vardı. 1980’lerde artık iyice büyümüş olan robot endüstrisi her ay yeni kurulan robot şirketleriyle canlı bir şekilde ilerlemeyi sürdürdü.
Bugün robotlar ev işlerinde bile insanlara yardımcı olabiliyorlar. Bunun iyi bir örneği Arok adlı robot. Yerleri süpürmek, köpeği gezdirmek, ağır eşyaları kaldırmak gibi 36 işlev gerçekleştirebiliyor. Hero adlı robot çocuklarla oyun oynayabiliyor, bekçilik yapabiliyor. Robotlar fiziksel engellilere de yardımcı oluyor. Palo Alto’da geliştirilen ve sesle komut verilen hizmetçi robotun yapabildiklerinden bazıları yemek hazırlamak, servis yapmak, masadaki dosyaları getirmek, çizim yapmak ve kitap sayfası çevirmek.
Robotların kullanımı yalnız ”iş yaptırmak” ile de sınırlı değil. Sony’nin robot köpeği Aibo’yu satın alanlar sokaklarda gezdirmeye başladılar bile. Yeni nesil, robot oyuncak Furby ile büyüyor. Bugünküyeniliklerin ışığında öyle görünüyor ki, robotlar günlük hayatın ”vazgeçilmez ihtiyaçları” arasında yerlerini almak üzere.
Tarihçe
- 800 BC Homeros Ilyada adlı eserinde hareketli üçayaklılardan bahseder.
- 350 BC Aristo insanların isteklerini anlayıp itaat eden mekanizmalar öngörür.
- 1350 Mekanik bir horoz Fransa’daki Strazburg Katedralinin tepesine yerleştirilir.
- 1801 Joseph-Marie Jacquard delikli kartlarla kontrol edilen otomatik dokuma tezgahını icat eder.
- 1890s Nikola Tesla, Edison için kısa bir süre çalıştıktan sonra uzaktan kumanda ile kontrol edilen bir çok araç tasarlar.
- 1921 ”Robot” sözcüğü ilk kez Çekoslavak oyun yazarı Capek tarafından kullanılır.
- 1926 Fritz Lang’in filmi Metropolis’de baştan çıkarıcı robot Maria rol alır.
- 1930s Hollywood’un ”Flash Gordon” ve ”Buck Rogers” gibi seri filmleri, sıkçarobotları kötü niyetli makinalar olarak kullanırlar.
- 1938 Willard Pollard ve Harold Roselund sprey boya boya yapan otomatik bir makine için eklemleri olan bir kol icat ederler.
- 1939 Westinghouse şirketi, New York Dünya Fuar’ında sergilenmek üzere mekanik bir insan ve köpek tasarlarlar.
- 1942 Isaac Asimov ”Runaround” adlı kitabında Robotların Üç Kanununu ortaya koyar.
- 1946 George C. Devol fabrikalardaki makinaları kontrol eden genel amaçlı bir cihazın patentini alır.
- 1947 Alan M. Turing’in zeki makinalar hakkındaki makalesi yayınlanır.
- 1950 Asimov’un ”I, Robot” adlı kitabı yayınlanır.
- 1951 Raymond Goertz radyoaktif maddelerle ilgili çalışmalarda kullanılmak üzere uzaktan kumandalı bir kol tasarlar.
- 1951 ”The Day the Earth Stood Still” filminde ”Gort” üstün zekaya sahip bir robottur.
- 1954 Devol programlanabilen fabrika robotunu tasarlar : Unimation.
- 1956 Robot ”Robby” ”Forbidden Plane” adlı filmde rol alır.
- 1959 Marvin L. Minsky ve John McCarthy Massachusetts Teknoloji Enstitüsünde Yapay Zeka Labaratuvar’ını kurarlar.
- 1960 AMF Firması Harry Johnson ve Veljko Milenkovic tarafından geliştirilen Versatran endüstriyel tasarımını dünyaya sunar.
- 1963 Stanford University’nde McCarthy başkanlığında Yapay Zeka Labaratuvarı kurulur.
- 1965 Carnegie Mellon Universitesi Robotik Enstitüsünü kurar.
- 1967 Ralph Moser, General Electric Şirketi’nde yürüyen robotu tasarlar.
- 1967 Japonya ilk endüstriyel robotunu ithal eder.
- 1968 Görme organına ve yapay zekaya sahip ilk robot, Shakey, Stanford Araştırma Enstitüsün’de geliştirilir.
- 1968 Arthur C. Clarke’ın en çok satılan romanlar arasında bulunan kitabı ”2001: A Space Odyssey” , birçok öğrencinin ilgisini yapay zeka ve robotik konularına çeker
- 1970 Stanford Araştırma Enstitüsü’nde Unimate Kolu’nun geliştirilmiş hali olan ”Stanford Kolu” tasarlanır
- 1971 Cincinnati Milacron firması bilgisayar kontrollü robotunu piyasaya sürer
- 1972 Shigeo Hirose, Tokyo Teknoloji Enstitüsü’nde bir öğrenci, yılan benzeri bir robot yapar
- 1974 Victor Scheinman Stanford Universitesi’nden ayrılır ve Stanford Kolu’nu piyasaya sürmek için Vicarm şirketini kurar
- 1976 NASA Mars’a gidecek olan uzay araçlarına robot kollar yerleştirir
- 1977 Asea Brown Boveri Ltd. S¸irketi mikrobilgisayar kontrollü robotları piyasaya sürer
- 1977 Star Wars kahramanları iki robot, C3PO ve R2D2 izleyenlerin büyük ilgisini çeker ve sevgisini kazanır
- 1978 Unimation ve General Motors Puma’yı geliştirir
- 1979 Yamanashi Universitesi fabrikalardaki montaj hatlarında kullanılmak ¨ üzere Scara Kolu’nu tasarlar
- 1980 Marc Raipert, MIT’de, insan yürüyüşünü taklid eden robotlar geliştirmek üzere Bacak Labaratuvarı kurar
- 1983 Odetics şirketi, 6 bacaklı, yürüyen robotu piyasaya sürer
- 1984 Waseda Universitesi’nde Wabot-2 adlı nota okuyup, elektronik org çalabilen ¨ robot yapılır
- 1984 Transition Research şirketi hastaneler için servis robotları geliştirmek üzere kurulur
- 1986 Honda Motor Co. insansı bir robot geliştirmek amacı ile gizli bir proje başlatır
- 1988 Danbury Hastanesi’nde ilk yardımcı robot göreve başlar
- 1993 MIT’den Rodney A. Brooks bir insan gibi yetiştirilen ve eğitilen robot Cob’u yapmaya başlar
- 1994 Dante II, Carnigie Mellon Universitesi’nde geliştirilen yürüyen robot ¨
- Alaska’da aktif bir volkana keşif gezisi yapar ve volkanik gaz örnekleri toplar
- 1996 Honda, P-2 (prototype 2), yürüyen insansı robot dünyaya tanıtılır
- 1997 Ilk yıllık robotlar arası futbol turnuvası ”Robocup” Japonya’da düzenlenir ˙
- 1997 NASA’nın Pathfinder uzay aracı Mars’a iner ve ”Sojourner” robotu Mars yüzeyinde keşif gezisi yapar
- 2000 RoboCup 2000’de üç insansı robot ilk defa karşılaşırlar: Batı Avustralya Universitesi’nden Johnny Walker, Japonya Aoyama Gakuin ¨ Universitesi’nden ¨ Mk-II ve Pino
- 2003 NASA Mars’a iki robot görevi gönderdi.
- 2003 – Osaka Universitesi ‘Actroid’ adı verilen ve insan davranışlarını güçlü karakteristik özellikleri ile taklit edebilen, ağlayıp gülen, sevinen ve üzülen bir robot geliştirdi
- 2004 – Geliştirilmesi büyük ölçüde iRobot tarafından yapılan Mars robotları Spirit ve Opportunity, Mars yüzeyine indiler. Görevlerini yıllalrdır başarı ile sürdüren robotlar, iRobot firmasının en önemli endüstriyel projeleri arasında yer almaktadır. Çok zor koşullarda uzun süredir çalışan bu robotlar, Mars gezegeni ile ilgili çok önemli bulgular elde etmiştir.
- 2004: Robotik sektörü sadece Kuzey Amerika’da 1.06 milyar dolarlık iş hacmine ulaştı.
- 2006 – iRobot, yer yıkama robotu Scooba’yı piyasaya sürdü. Dünyanın ilk ve tek yer yıkama robotu olan Scooba, emici olmayan zeminleri fırçalayarak temizlemektedir.
- 2008: NAsa’nın Phoenix robotu Mars’ta başarılı bir şekilde araştırmaları yönetiyor.
- 2009 yılında robotların Ar-Ge çalışmalarına başlayan AKINSOFT, görüntü işleme alanında 2 prototip üretti. Bu prototipler üzerinde yazılım geliştiren AKINSOFT Robotik Departmanı, aynı zamanda insansı robot (humanoid) prototipi üzerinde de çalışmalara başladı. İnsanların kas yapısını inceleyerek robotlarda kullanılabilecek yapay kas maddeleri üzerinde çalışmalar yapan AKINSOFT Robotik Departmanı, roboların ses algılaması ve ses vermesi alanındaki çalışmalarını sürdürüyor.
- 2010 – NASA ve General Motors, Robonaut-2 adındaki yeni insansı robot astronotu geliştirmek üzere güçlerini birleştirdi. Robonaut, 2011 yılındaki uzay uçuşlarında denenmiştir.
- 2011 – iRobot, AVA adında, Android işletim sistemi ile çalışan ve evde yaşlı ve hasta bakımı ve iletişim sağlama konularında çalışan bir platform duyurdu.
- 2015 yılında AKINSOFT robot fabrikaları kurarak yapay zeka yazılımlarıyla çalışan insansı robotların seri üretimine geçmeyi planlıyor. Algılama, konuşma, öğrenme gibi birçok insansı yeteneğe sahip olacak bu robotlar yaşamın her alanında kullanılacak. AKINSOFT, ürettiği robotlar sayesinde insan biyolojisini bozan işleri robotlara yaptırarak insanların yaşam standardının yükselmesini sağlayacak.
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.
http://yapbenzet.kocaeli.edu.tr/robot-yazilim-platformu/