AKINSOFT Robotik Departmanı Elektronik Birimi

0
2932

 

Önceki yazılarımızda, robotik biliminin yapısı gereği, departmanımızın 3 ana birimden oluştuğundan bahsetmiştik. Bu sayımızda Elektronik, Yazılım ve Mekanik birimlerinden, Elektronik biriminin tasarım ve üretim detaylarını inceleyeceğiz.
Elektronik birimi temel olarak, robotik sistemlere hayat veren, onları hareketli mekanizmalar haline getiren sistemlerin tasarımı ile sorumludur. Robotların mekanik parçalarının üretilebilmesi, montaj edilebilmesi, dışarıdan bakıldığında robot yapabilmek olarak yorumlanır. Bu kısmen doğrudur çünkü mekanik parçaların bir araya gelmesi ve hareket etmesi ile robotik sistemler meydana gelir. Ancak mekanik parçalar tek başlarına organize olamazlar ve ne yapacaklarına (hızlanma, yavaşlama, durma, dönme, yön değiştirme vb…) karar veremezler. Bu sebeple robotlara hayat veren, elektronik sistemler ve bu sistemlerin içerdiği donanım yazılımlarıdır. Daha önceki yazılarımızda da bahsettiğimiz gibi

 

Elektronik Birimi, Yazılım Biriminden ayrıdır ancak kendi içerisinde tasarımın en az yarısını dolduracak şekilde yazılım tasarımı ve programlama becerisi gerektirir. Örneğin, robotlarımızda kullandığımız, tasarımı ve üretimi tamamen bize ait, BLDC yani fırçasız motor sınıfından olan elektrik motorlarının hareket edebilmesi için, üzerindeki sensörlerden alınan bilgiye göre motor üzerinden akan akımın yönlendirilmesi gerekir. Sistem üzerindeki en basit elektronik kontrol algoritmalarından biridir. Burada sensörlerin durumuna göre davranışa karar veren şey yazılımdır, kararı uygulayan şey elektronik kısımdır.

Robotların eklem hareketlerini kontrol eden ve yöneten kontrol devreleri, kontrol devrelerinin kararlarını yerine getiren sürücü devreleri, eklemlerin hız, konum, tork gibi verilerini algılayıp kontrol devrelerine ileten sensör ve devreleri, denge durumunu algılayan sensör devreleri, robot uzuvlarının organizasyonunu sağlayan ana kontrol devreleri, bataryada depolanan enerjiyi kontrol eden ve sistemin güvenliğini sağlayan koruma devreleri, bataryaları şarj eden devreler, merkez kontrol yazılımı (yapay zeka) ile haberleşmeyi sağlayan haberleşme protokolleri ve tasarımı gibi insansı robotlara ait tüm alt sistemlerin tasarımı ve üretimi Elektronik Biriminin sorumluluğundadır. Birime ait laboratuvarlardan olan Elektronik Tasarım Laboratuvarı, sistemin ihtiyacı olan her türlü elektronik devrenin, sensörün, elektrik motorunun ve bunların içerisinde gömülü donanım yazılımının tasarımını yapar, üretim şeklini belirler ve yönetir.

akinsoft_robotik_departmani_3
Elektronik Tasarım Laboratuvarı, bünyesinde bulunan tasarım mühendisleri, üretim teknikerleri ve her türlü laboratuvar araçları, ölçüm cihazları ve üretim cihazları ile kendi içerisinde tam yeterli bir laboratuvardır. Tasarlanan devrelerin prototip üretimleri, Elektronik Üretim Laboratuvarında, 2 katmanlı devrelere kadar 1-3 saat gibi kısa sürelerle üretilebilir. Kısa sürelerde sonuçlanan üretimler sayesinde, hızla tasarlanan sistemlerin üzerinde yazılım geliştirmesine başlanabilir. Bu şekilde yüksek performanslı olarak çalışan bir üretim laboratuvarı ar-ge çalışmalarına ciddi hız ve kalite katmaktadır.

akinsoft_robotik_departmani_1Birim, Elektronik Üretim Laboratuvarı içerisinde, ar-ge çalışmaları ve seri üretim için ihtiyaç duyduğu/duyabileceği her türlü komponenti barındırmaktadır. Mikrodenetleyiciler, dirençler, kondansatörler, transistörler, mosfetler, optokuplörler, sensör entegreleri, konnektörler, kablolar, motor bobinaj telleri, bellek entegreleri, haberleşme entegreleri, PCB üretim sistemi ve ilgili malzemeleri gibi kısacası elektronik ile ilgili her türlü hammaddeyi 7/24 hızlı ve kolay ulaşılabilmesi amacıyla bulundurmaktadır.

Birimin bir diğer kısmı Kontrol Sistemleri Laboratuvarı’ dır. Kontrol Sistemleri Laboratuvarı, mekanik tasarım laboratuvarı ile birlikte, üzerinde çalışılan projenin ana hatlarının belirlendiği ve taslandığı, devrelerin, yazılımların ve mekanik parçaların kısmi veya bütün olarak, deneylerinin yapıdığı, kontrol algoritmalarının geliştirildiği ve parametrelerinin hesaplandığı, mekanik ve elektronik üretimi biten ve birleştirilen sistemlerin çalışır hale getirildiği laboratuvardır. Departmana ait üç birimin (elektronik, yazılım, mekanik) çalışmaları sonuç olarak Kontrol Sistemleri Laboratuvarında bir araya getirilir. Bu laboratuvar robota ait yüzlerce mekanizmanın birleştirildiği, test edildiği ve bunların organizasyonunun tasarlandığı yerdir. Örneğin insansı robot için aylar süren çalışmalar ile üretilen eklem mekanikleri ve kontrol devreleri bir araya getirilir, geliştirilen yazılımlar adım adım test edilerek sisteme gömülü halde çalıştırılır. Sınır değerler ve referanslar burada belirlenir. Örneğin, biz, dirseğimizi ters yöne bükemediğimiz gibi robotun da buna ihtiyacı yoktur. Bu durum göz önüne alınarak yapılan mekanik bir tasarım, bir araya getirildiğinde, eğer, elektronik sistem tarafından kontrol edilmezse, robot, dirseğini ters yöne hareket ettirebilir ve kendisine zarar verebilir. Bu sebeple sınır değerlerin ölçümü sensörler üzerinden yapılır ve referans olarak kontrol sistemine yüklenir. Aynı şekilde Yazılım Birimi tarafından üretilen görüntü işleme, ses işleme gibi yazılımlar, Kontrol Sistemleri Laboratuvarı tarafından üretilen ROBOLIZA merkez yazılımına (yapay zeka) bağlanır. Algılanan her türlü veri merkez tarafından işlenebilir hale getirilir. Bu yazılımların testleri ve devreye alınması, gördüğü cisimlere yönelmesi, insanları takip etmesi, söylenen eylemleri yerine getirebilmesi gibi davranışsal algoritmalar da bu laboratuvarda tasarlanır ve testleri yapılır.

akinsoft_robotik_departmani_2Batarya durumunu izleyerek enerjisinden haberdar olan böylece eklemlerini zorlayabileceğini ya da zorlayamayacağını bilen, tasarlanan denge sistemlerini kullanarak dengesini sağlayan, yürüyen, konuşabilen, gördüğünü ve duyduğunu yorumlayabilen, çevresindeki insanları algılayan ve hatta kişileri tanıyabilen, bulunduğu ortamı algılayabilen, duvar, tavan, zemin, kapı, masa gibi düzlemlerin farkına varabilen, cisimleri öğrenebilen – tanıyabilen, bunların dışında yeni yetenekleri sürekli geliştirilen insansı robotların, elektronik ve kontrol mekanizmaları üzerine her türlü tasarım ve üretim Elektronik Biriminin görev ve sorumluluğundadır.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here