Herkese merhabalar.
Bu yazımızda sizlere ilk olarak küçük yaş grupları için, sonra da büyük yaş grupları için hobi robotiğinden genel olarak bahsedeceğim. Nam-ı diğer “robotik kodlama“.
Robotik Kodlama Nedir?
Robotik kodlama, makine ve kontrol sistemlerini, bilgisayar, elektronik ve uzay bilimlerinin tümünü kapsayan bir ortak çalışma alanında gerekli yazılım “kodları” ile makinelerin iletişiminin sağlanmasıdır.
Mekanizmaların tasarımı, kontrol edilebilmeleri için yapılarına elektronik donanımların eklenmesi, dijital ortamda kontrollerinin sağlanması ve belirli ortamlarda belirli koşullara göre çalışmaları için gerekli kodlar vardır.
Robotik ise makine, mekatronik, bilgisayar, yazılım, kontrol ve otomasyon, uzay ve havacılık, elektrik-elektronik gibi birçok mühendislik disiplinini bir arada toplayan bir bilim dalıdır.
Robotik Sistemler Nelerdir?
Robot: sensörleri ile çevresini algılayan, algıladıklarını yorumlayan, yorumlama sonucu bir karar veren, verdiği kararı bir çıkış sinyali ile üreten aygıtlara robot denir. Robotlar bu çıkış sinyalini bir motor, LED veya herhangi bir aktüatör ile verebilir. Otonom karar veremeyen aygıtlar robot değildir.
Robot Nedir? yazımızda robotların bileşenlerini ve nasıl robot yapıldığını daha detaylı inceleyebilirsiniz.
Nasıl Öğrenebilirim Bu Robotiği? Robotik Kodlama Eğitimi Var Mı?
Robotik biliminin hızla ilerlemesi ve dünyamızın sürekli daha da dijitalleşmesiyle çocukların ve profesyonel düzeyde bu bilimle uğraşmayan insanların robotik sistemleri ve programlamayı öğrenebilmeleri için günümüzde robotik ve kodlama eğitimleri verilmektedir. Yurtdışında başlatılan ve son yıllarda ülkemizde birçok okulda ve özel eğitim kurumunda STEM, STEAM ve STEM+A (Fen Bilimleri-Teknoloji-Mühendislik-Sanat-Matematik) gibi isimlerle verilen bu eğitim programları ile öğrencilerin analitik düşünme kabiliyetlerini geliştirmek ve erken yaşta mühendisliğe karşı ilgi duymalarını sağlamak amaçlanmıştır.
Çocukların ve olgun yaştaki öğrencilerin motor becerilerinin gelişimi, mekanik düzeneklerin nasıl çalıştığını keşfedebilmeleri ve parçaları söküp takarak montaj yapabilmeleri için birçok şirket tarafından özel robotik kitler ve setler üretilmektedir. Bu ürünler eğitici olmalarının yanında öğrencilerin keyifli vakit geçirebilecekleri bir hobi olma özelliği de taşıyorlar.
Okullarda kullanılan veya öğrencilerin bireysel olarak aldıkları robotik setler sadece motor becerilerini ve mekanik yeteneklerini geliştirmiyor. Robotların belli bir davranış sergilemeleri için programlanmaları gerekiyor. Günlük hayatta kullanılan programlama dilleri yerine algoritma mantığını daha kolay kavranabilmesi ve projenin daha kolay çalıştırılabilmesi için farklı yaş gruplarına hitap eden çeşitli programlar geliştirilmiştir. Bunun haricinde öğrencilerin perspektif bakış açılarını geliştirmelerine yönelik basit arayüzlere sahip 3 boyutlu tasarım programları da bulunmakta. Üstelik bu programlarda yapılan tasarımlar, 3 boyutlu yazıcı ile basılarak üretilebiliyorlar.
Peki geldik “robotik nasıl öğrenilir?” kısmına. Yazının en başında belirttiğim gibi okullar dışında bu konuda eğitim veren birçok kurum ve kuruluş var. Düzenlenen eğitim programlarından kendinize uygun olan birine dahil olarak öğrenmeye başlamanız mümkün. Tabi başka bir seçenek daha var. İnternette birçok eğitici setin tanıtım içeriğini, öğrenmek istediğiniz tüm programlar için ders içeriklerini bulabilirsiniz. İnternet ortamının yanısıra bu içeriklerin bulunduğu birçok kitap da bulunmakta. Bu kaynaklar vasıtası ile kendi malzemelerinizi kullanarak açıkçası eğitiminizi sınırlandırmamış olduğunuzu söyleyebilirim.
Robotik uygulamalara başlamadan önce blog sayfamızdaki Arduino Derslerini inceleyebilir ve Arduino programlamayı öğrenebilirsiniz. Böylece blogumuzdaki robotik ve elektronik projeleri yapmaya başlayabilirsiniz.
Robotik Kodlama Kitabı – Hangi Kitapları Önerirsiniz?
Gerekli tüm bilgilere internet dışında kitaplardan da ulaşabilmek mümkün. Robotikle ilgilenen birinin programlama, elektronik ve mekanizmalar ile ilgili en azından belirli bir seviyede olması gerekmektedir. Kullanıcının yaşına, seviyesine ve ihtiyaçlarına göre farklı kitaplar vardır. Örneğin çocuklar için kodlama, robotik ve tasarım kitapları, olgun yaştaki öğrenciler için olan kitaplardan tamamen farklıdır. Temelde aynı mantık öğretilse de kullanılan programların farklı olmasından dolayı içerikler de değişmektedir.
Robotik ile ilgili çocuklar için başka bir kitap önerisi yapmamız gerekirse sitemizde bulunan Çocuklar için Scratch ile Robotik kitabı önerilerimiz arasında yer alacaktır. Scratch programı bir çocuğun algoritmik düşünceyi en kolay kavrayacağı programlardan biridir. Bu sayede çocuklar kodlama konusunda zorlanmadan robotik uygulamalar yapabilirler. Bu kitaptaki uygulamalar Makeblock mBot robotu ile yapılmıştır.
Kendi malzemeleriniz ile bir robot yapmak istiyorsanız öncelikle kontrolcünüzün Arduino olmasını öneririm. Çocuklar için Scratch ile Arduino kitabı ile Arduino programlamayı bilmeden de Arduino tabanlı bir robot yapmak mümkün.
Daha olgun yaşta öğrencilerin robotik uygulamalara başlamaları için Arduino programlamayı öğrenmelerini tavsiye ediyoruz. Sitemizde bulunan tüm Arduino kitaplarını inceleyebilirsiniz.
Sitemizde bulunan tüm kitaplara buradan ulaşabilirsiniz.
Robotik Kodlamaya Başlangıç İçin Biçilmiş Kaftan: mBot ve Makeblock Ürünleri
Makeblock firması da robotik uygulamalara başlangıç için çeşitli kitler, setler ve bu ürünleri destekleyen programlar geliştirmekte. Bunların başında ise mBot geliyor.
mBot, çocukların kullanması ve programlamayı öğrenebilmesi öngörülerek tasarlanmış düşük fiyatlı ve kolay kullanıma sahip bir robot kitidir. Scratch programlama mantığı ile aynı mantığa sahip, sürükle-bırak yöntemi ile kodlanan, mBlock adında bir programlama arayüzü ile programlanmaktadır.
mBot’un donanım özelliklerine gelecek olursak içerisinde beyin görevi yapan mCore adında bir kontrolcüsü bulunmaktadır. mBot’taki DC motorlar, ultrasonik sensör ve kızılötesi çizgi sensörleri bu kontrolcüye bağlanarak programlanan koda göre işlem yaparlar. mBot’ta yer alan Bluetooth modülü sayesinde kablosuz haberleşme imkanı da bulunmaktadır. Hem bilgisayardan, hem de Android/iOS mobil uygulamasından kontrol etmek mümkündür. Bunun dışında kızılötesi kumandası ile de kontrol edebilirsiniz.
Blog sayfamızda yer alan mBot Nedir?, mBot ile Scratch Programlama, mBot Kullanımı, mBot Eklenti Paketleri yazılarımızı inceleyerek daha detaylı bilgi sahibi olabilir ve mBot ile uygulama yapmaya başlayabilirsiniz.
Standart mBot kiti haricinde Makeblock’un robotiğe ve programlamaya teşvik edici mBot Ranger, Starter (Başlangıç) Robot Kiti, Airblock, Neuron Mucit Kiti ve daha birçok farklı ürünü bulunmaktadır.
Sitemizde bulunan tüm Makeblock ürünlerine buradan ulaşabilirsiniz.
Kanalımızda bulunan Makeblock ile ilgili içeriklerimize buradan ulaşabilirsiniz.
micro:Maqueen Robot Kiti
Micro:Maqueen ‘in en önemli özelliği micro:Bit kartı sayesinde Scratch görsel programlama dili ile kodlanması mümkündür. Küçük ve işlevsel bir robotik kittir. 8+ yaş seviyesindeki çocuklar ve kodlamaya yeni başlayan herkes için idealdir.
Kit içerisinde bulunanlar:
- Çizgi takip sensörleri
- Ultrasonik mesafe sensörü
- RGB LED’ler
- Buzzer
- Kablosuz kumanda bulunmaktadır.
Robotik Malzemeler – Robotikle Uğraşanlarda Hangi Malzemeler Olmalı?
Tüm robotlar ve robotik sistemler kullanım alanları ve malzeme ihtiyaçları farklılık gösterse de aynı yapı standardına sahiptirler. Basit olarak özetlemek gerekirse ortamdan bilgi sinyali almak için sensörlere, bilgiyi işleyip buna göre karar verme ve çıkış sinyali üretebilmeleri için kontrolcülere, gelen çıkış sinyaline göre davranış sergileyebilmesi için aktüatörlere ihtiyaç vardır.
Kontrol Kartları
Kısaca robotun beyni diyebiliriz. Sensörlerden alınan bilgiye göre çıkışında bulunan motor, LED, selenoid valf gibi aktüatörlere komut verirler. Kontrol kartları kendi içlerinde mikrokontrolcüler ve tek kart bilgisayarlar olarak ayrılırlar. Mikrokontrolcüler tek bir programı çalıştırmak için tasarlanmışlardır. Sensör bilgisi alma, motor çalıştırma ve haberleşme birimlerini yönetme gibi işlemler için yeterli kapasiteye sahiptirler. Mikrokontrolcülere örnek olarak Arduino, PIC, mBed verilebilir. Tek kart bilgisayarlar ise günlük hayatta kullandığımız bilgisayarlar ile aynıdır. Aynı anda birden fazla işlem yapabilirler. RAM ve kalıcı belleğe, birden fazla giriş ve çıkışlara sahiptirler. Her ne kadar birden fazla işlem yapabilme kapasiteleri olsa da aynı anda birçok program çalıştığından dolayı zaman-kritik uygulamalarında çok başarılı olamamaktadırlar. Raspberry Pi, Orange Pi bu kartlara örnek olarak verilebilir.
Sensörler
Robotikte ışık, sıcaklık, mesafe gibi fiziksel büyüklükleri elektrik sinyallerine dönüştürmek ve bu bilgileri işleyecek karar mekanizmaları kurabilmek için sensörler kullanılır. Sitemizde bulunan tüm sensör çeşitlerine buradan ulaşabilirsiniz. Sensörler ve robot kontrolcülerini daha detaylı ele aldığımız blog yazımızı da inceleyebilirsiniz.
Motorlar
Robotlarda kullanım alanlarına göre servo motor, DC motor (fırçalı-fırçasız) ve step motor çeşitleri tercih edilir. Motor tercihi bir robotun beklenen performansta çalışması için en önemli etkenlerden biridir. Robotlarda motor tercihi yaparken motor tipinin yanında fiyatı, kullanım kolaylığı, güç-tork-hız-pozisyon kontrolü gibi karakteristikleri de seçimimiz için önemli kriterler olacaktır. Sitemizde bulunan tüm motor çeşitlerine buradan ulaşabilirsiniz. Tüm DC motor çeşitlerini daha detaylı ele aldığımız blog yazımızı da inceleyebilirsiniz.
Motor Sürücüler
Motorların pwm ayarlarının kontrol edilmesini sağlarlar. Yani motorların yönü ve hızı motor sürücüleri vasıtası ile kontrol edilir. Her motor tipi için ayrı motor sürücü çeşitleri vardır. Bu motor sürücüler tek bir entegre veya bir kart halinde bulunabilirler. Sitemizde bulunan tüm motor sürücü kartlara buradan ulaşabilirsiniz.
Piller
Piller robotların ve robotik sistemlerin yaşam kaynağı olan elektrik enerjisini sağlarlar. Kullanım alanlarına göre birçok farklı pil çeşidi bulunmaktadır. Daha detaylı bilgi için sizi kanalımıza davet ediyoruz. Sitemizdeki güç kaynaklarını ve pilleri buradan inceleyebilir, dilerseniz satın alabilirsiniz.
Kablosuz Haberleşme Modülleri
Kablosuz çalışmalar için bu tip modüller gerekir. Bluetooth, WiFi gibi protokoller ile robotun uzaktan kontrolü sağlanır, ayrıca internete bağlı bir cihaz durumuna da getirilebilir. Sitemizdeki tüm kablosuz haberleşme modüllerine buradan ulaşabilirsiniz.
Robot Gövdesi
Tüm bu bileşenlerin tek bir arada toplandığı, robotun bir yapı haline gelebilmesi için bir gövdeye ihtiyacı vardır. Robotik sistemler tek başlarına bir robot kol, mobil bir robot veya bir otomasyon sistemi olabilirler. Çalışma amaçlarına göre robotlardaki gövde seçimleri değişkenlik gösterir. Sitemizde bulunan tüm robot gövdelerine buradan ulaşabilirsiniz.
Oğlum 1.Sınıf nasıl başlayabiliriz?
Scratch kitabımız var 9 Eylül de doğum günü MBlock hediye edeyim diyorum.
“BEN KABLOCU OLUCAM” diyorda
Hem kendimi hem oğlumu bu konuda yetiştireyim diyorum. Sizi nerdeyse 1 aydır gece gündüz takip ediyorum.
Kızım 10.sınıfta oda THK Mekatronik düşünüyor.
Bana nasıl bir destek sağlarsınız? (ÇOOK kapsamlı soru oldu ama bi ucundan tutturursanız sevinirim.)
Özellikle 2 genç beyin için…
Saygılarımla.
Merhaba,
Benim de 2. sınıfa giden erkek kardeşim var. Biz de onunla birlikte Arduino ile ilgileniyoruz. Tabi daha küçük olduğu için kodların detayına inemiyoruz, şu anlık sadece proje yapıp bu platforma ilgisini çekmeye çalışıyorum. Scratch’i internet ortamında kullanabileceğiniz bir platformda oyun oynuyor kendisi. Ayrıca tam olarak anlamasa da bol bol ingilizce içerik (çizgi film, YouTube videoları vs.) izletmeye çalışıyorum.
Haddim değil ama mBlock setini hediye etmek için 9 Eylülü beklemeyin, bir an önce başlayın. Hatta bence mBlock almanıza bile gerek yok -bu yorumu herhangi bir mBlock setini kullanmadığımı, yalnızca video içeriklerinden gördüğüm kadarıyla yorum yaptığımı ayrıca bilmenizi isterim. Tamam; çocuklar için çok uygun setler, avantajları çok ama Arduino platformunun da çocuklar için gayet uygun olduğunu düşünüyorum -bilmem doğru mu düşünüyorum. Kaldı ki mBlock setlerine vereceğiniz parayla daha çok Arduino sensör modül vs. alıp daha çok proje yapabilirsiniz.
Kızınız da bir an önce ilgilenmeye başlamalı bence bu sistemlere. Ayrıca mekatronik mühendisliği ile ilgili robotistan ekibinden İlge İpek’in bilgilendirici 2 yayını vardı belki izlemek ister kendisi:
https://www.youtube.com/watch?v=q6tfYmmHSNk
https://www.youtube.com/watch?v=lKIiBfIB9rI
Saygılarımla
Bu arada herhangi bir robotistan yetkilisi değilim, sadece bir okuyucuyum 🙂
Merhabalar ben anaokulu öğretmeniyim bunu okul öncesinde uyarlamak istiyorum bunun yüzyüze eğitimleri varmi yada eğitimini ne şekilde alabilirim öğrenmek istiyorum..
Merhabalar, yüzyüze eğitim imkanımız malesef mevcut değil, fakat YouTube kanalımızda ilginizi çekebilecek içeriklerimiz mevcuttur. İyi günler dileriz.
hocam çok teşekkürler bilgiler için.
Burdam rize/çayeli/madenli ortaokulu 8/a sınıfına selam olsun
Elinize sağlık çok faydalandım. Şu vidyoda da güzel anlatılmış robotik https://www.youtube.com/watch?v=nEkqAkKwdBo
hocam iyi günler, Robotik kodlama derslerini veya eğitimini Elk.Elekt. Mühendisleri sertifika almadan eğer bilgi ve tecrübesi varsa verebilirmi
Gerçekten harika makale. Ben kesinlikle web sitenizi beğendim. Teşekkür ederim!
Günümüzde bu tür yararlı yazı bulmak imkansız.
Okul öncesi kardeşim İstanbul Aydın Üniversitesi bu eğitimi vermektedir.
benimde projem vardı 100 aldım allah razı olsun
Yeni çeşit bir robot nasıl geliştirebilirim daha önce örneği olmayan türden?
Bu güzel makale için teşekkür ederim emeğinize sağlık.
İçerik harika olmuş. Faydalı bilgilendirme için çok teşekkürler
Böyle güzel içerikler geleceğimizin büyükleri çoçuklar içinde oldukça faydalı.
Teknolojinin bu denli hızla ilerlediği zamanlarda çocuklarımızı iyi eğitmek gerekir.
Detaylı ve bilgilendirici bir makale olmuş emeğinize sağlık.
Gayet güzel ve açıklayıcı bir yazı.