Otonom robot ve kontrol birimi tasarımı

Mobil robotlar günümüzde tarım, mayın tarama, askeri uygulamalar, uzay araştırmaları ve insanların erişemediği veya nükleer santraller gibi insanlara zararlı ortamlarda kullanılmaktadırlar. Ancak bu robotların bazıları bir operatörden bağımsız olarak, diğer bir deyişle otonom olarak çalışmaktadırlar. Dünyada çeşitli alanlarda kullanılmak üzere otonom robot geliştirmek için bir yarış vardır. Bu tezde çeşitli alanlarda kullanılmak üzere (öncelikli olarak tarım alanında) otonom robot ve kontrol ünitesi tasarlanmıştır ve gerçekleştirilmiştir. Projede tasarım yapılırken modülerlik, düşük maliyet, yerli üretime katkı, çevre şartlarına uygunluk ve özgünlük özelliklerine sahip bir robot tasarlanmaya çalışılmıştır. Robotun kontrol ünitesinin robotun taşıyıcı platformundan bağımsız olmasına dikkat edilmiştir. Çünkü projede kullanılan platformun amaca ve kullanılacağı araziye uygun olarak değiştirilebilmesi istenmektedir. Tasarlanan kontrol ünitesi içinde batarya kontrol sistemi, bütün sensör verilerini işleyen, diğer kartlarla haberleşen ve robotun motorlarını süren bir ana kart ve görüntü işleme görevlerini yerine getirebilecek olan bir mini bilgisayar bulunmaktadır. Ana kart açı ve konum sensörleri, mesafe sensörleri, tekerlek hızını ölçen sensörler ve diğer kartlardan bilgiler alarak robotun tekerleklerini motor sürücü vasıtasıyla sürmektedir. Robot platformu altı tekerlek ve alüminyum bir iskeletten oluşmaktadır. Her tekerlek ayrı bir motor tarafından sürülmektedir. Robot kızaklı yönlendirme metodunu kullanarak hareket etmektedir. Yani robotun sağ üç motoru ayrı, sol üç motoru ayrı kontrol edilmektedir. Kızaklı yönlendirme metodu, diferansiyel yönlendirme metoduna çok benzemektedir. Robotun küçük ve modüler olması istendiği için robot tasarımı üç ayrı seviye halinde yapılmıştır. İlk seviyede robotun iskeleti, motorları ve bataryaları bulunmaktadır. Birinci seviyeye araç geliştirilirken değişiklik yapılması istenmeyen parçalar yerleştirilmiştir. Ayrıca birinci seviye, platforma özgü bir seviyedir. Birinci seviye paletli, dört tekerlekli, altı tekerlekli bir platform olabilir. Hatta diferansiyel yönlendirme ile kontrol edilebilen bir deniz aracı bile olabilir. İkinci seviyede, robot için tasarlanmış olan kontrol ünitesi bulunmaktadır. İkinci seviye için kısaca robotun beyni denilebilir. Üçüncü seviyede ise amaca uygun parçalar bulunmaktadır. Örneğin, aracın açık arazilerde otonom hareket etmesi istendiği için üçüncü seviyeye açı ve konum sensörleri eklenmiştir. Üçüncü seviye, gelecekte robota dahil edilebilecek birimlerin ekleneceği seviye olarak tasarlanmıştır. Sonuç olarak, çeşitli amaçlara uygun olan bir otonom mobil robot ve kontrol ünitesi tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Şu anda robot manuel kontrol ve merkez ile haberleşme görevlerini yerine getirmektedir. İlerleyen çalışmalarda görüntü işleme ve kontrol yöntemleri uygulanarak robotun otonom hareket etmesi sağlanacaktır. Robotun ilk olarak tarım alanlarındaki ürün sıraları arasında otonom hareket edebilmesi için açı, konum ve mesafe sensörlerinden aldığı bilgileri, görüntü işleme kartından gelen bilgiler ile birleştirmesi hedeflenmektedir.