Cobot Nedir?

Kolaboratif robot ya da işbirlikçi robot olarak da bilinen cobotlar, insanlarla aynı ortamı paylaşacak ve birlikte çalışacak şekilde tasarlanmış robot otomasyon sistemlerinden biridir. Çalışanlarla güvenli bir şekilde etkileşime girebilen cobotlar, endüstriyel üretim süreçlerinin optimize edilmesinde oldukça faydalıdırlar ve montaj, lojistik ve depolama başta olmak üzere pek çok alanda kullanılırlar.

Cobotları sıradan robotlardan ayıran en önemli özellik, insan müdahalesine gerek duymaları, yani insanlarla birlikte çalışabilmeleridir. Ekiplerle birlikte çalışabilmelerine rağmen işbirlikçi robotlar, çalışanların güvenliklerinin sağlanması adına dış bir kafese veya güvenlik bariyerine ihtiyaç duymazlar. Bunun yerine iç sensörler yardımıyla güvenli bir üretim süreci sağlarlar.

Cobotları Kim İcat Etti?

Cobotlar, 1996 yılında Nortwestern Üniversitesi profesörlerinden J. Edward Colgate ve Michael Peshkin tarafından icat edildi. İlk cobotlar, 1997 yılında Colgate ve Peshkin tarafından kurulan, Cobotics isimli firma tarafından, genel olarak araçların son montaj hatlarında kullanılmaya yönelik olarak üretildi.

2004 yılında KUKA, LBR 3 adlı ilk cobotunu üretti. KUKA, 2008 yılında LBR 4 ve 2013 yılında KUKA LBR iiwa serisinin üretimine geçerek işbirlikçi robot teknolojisini bir adım ileri taşıdı. KUKA sayesinde çok daha hafif kolaboratif robotlar üretilebildi. 

2008 yılındaysa Universal Robots, UR5 adlı ilk işbirlikçi robotunu üretti. Universal Robots, 2012 yılında UR10 robotunu ve 2015 yılında UR3‘ü üreterek işbirlikçi robotlarda yeni bir devrin kapılarını araladı. Universal Robots sayesinde kolaboratif robotların herhangi bir dış kafes veya bariyere gerek duymadan, iç sensörler yardımıyla güvenlik gereksinimlerini karşılamaları mümkün oldu.

2020 yılında endüstriyel cobot pazarı yaklaşık yıllık yüzde ellilik bir büyüme yakaladı. Teknoloji dünyasındaki en çarpıcı gelişmelerden biri olan doğal dil işleme (natural language processing) teknolojisinin kolaboratif robotlar üzerindeki farklı uygulamaları Gautam Siwach ve Cheryl Li tarafından gösterildi. Bu sayede insanlarla kolaboratif robotlar arasındaki iletişimin hiç tahmin edilemeyecek boyutlara ulaşacağı bir geleceğin kapıları aralandı.

Cobotlar Neden Üretildi?

Kolaboratif robotların öncesinde fabrikalarda ve üretim tesislerinde kompleks endüstriyel robotlardan faydalanılıyordu. Bu robotlar, yüksek hacimli üretim süreçlerinin ilerletilmesi için faydalıydı. Fakat, küçük şirketlerin üretim süreçleri için özel olarak geliştirilmiş robotlara ihtiyaç vardı. Cobotlar, bu amaca yönelik olarak, küçük hacimli ve yüksek kalite istikrarı gerektiren üretim süreçlerinin de otomasyonla verimli ve hızlı bir şekilde ilerletilebilmesi için özel olarak üretilmişti.

Cobotlar esneklik ve güvenlik özellikleriyle endüstriyel robotlara göre önplana çıktı. Üretim sürecinin pek çok aşamasını yerine getirebilen kolaboratif robotlar, üretim sisteminde bir arada çalışırlar.

Cobot Teknolojisi Nedir?

Cobot kelimesi, kolaboratif (birlikte) ve robot kelimelerinin birleştirilmesiyle oluşmuştur. Adından da anlaşılabileceği üzere bu robotlar, insanlarla birlikte, etkileşim içerisinde çalışan, üretim süreçlerini otomatikleştirmeye yönelik robotik sistemler veya endüstriyel otomasyon sistemleridir.

Kolaboratif robotlar sayesinde üretim süreçlerinde verim arttırılabilmektedir. Ayrıca cobotlar sayesinde çalışan memnuniyeti de sağlanabilmektedir. Endüstriyel üretim süreçlerinin vidalama, kaynak ve montaj gibi tehlikeli olabilecek, tekrarlayan ve rutin parçalarını cobotların üstlenmesiyle çalışanların daha düşünce gücüne dayalı, stratejik görevlere atanması mümkün olabilmektedir. Bu sayede çalışanların memnuniyeti arttırılabilmekte ve teknolojinin gelişmesiyle doğal olarak yükselen iş kaybı korkusunun önüne geçilebilmektedir. 

Kolaboratif Robotların Yapısı

Kolaboratif robotların yapısı, yazılım, sensör, kol, arayüz ve bir uç elemanından oluşur. Bütün bu parçalar birleşerek, işbirlikçi robotların vidalama, paletleme ve kaynak gibi insan müdahalesi gerektiren görevleri başarıyla gerçekleştirebilmelerini sağlar.

Esnek Kol Yapısı

Cobotların en dikkat çeken parçaları kollarıdır. Bu kollar sayesinde robotlar, tıpkı bir insanın gerçekleştireceği şekilde üretim sürecini ilerletebilirler. Bazı cobotlar tek bir kola sahipken, bazıları çoklu kol sistemine sahiptir. Tek kola sahip kolaboratif robotlar, dar alanlarda gerçekleştirilecek, küçük parçaları kapsayan ve pek kompleks denemeyecek işlemlerde kullanılırlar. Çoklu kol yapısına sahip cobotlarsa yapıları itibariyle insanı andırırlar ve bir insanın gerçekleştirebileceği komplekslikte görevlerin bile altından kalkabilirler.

Kolaboratif robotların yapılarına esneklik katan ve farklı görevlerin altından kalkmalarını sağlayan kolların yapısında en önemli parça eklemlerdir. Genelde bu tür robotların kollarında 4 ila 10 arası eklem bulunur. Bu eklemler sayesinde kollar, insan kolunun bükülmesi gibi hareketleri yerine getirebilir ve insanların gerçekleştirebileceğinden çok daha karmaşık görevlerin üstesinden gelebilirler.

Kolay Yazılım

Kolaboratif robotların yapısını oluşturan yazılımlar, görevlerin hayata geçirilmesine olanak tanır, gerçekleştirilecek görevleri kontrol eder ve farklı akıllı sistemlerle etkileşim içerisinde süreçlerin ilerletilmesinin önünü açarlar.

Aynı zamanda yazılım sistemleriyle kolaboratif robotların kendi kendilerine öğrenmelerini sağlamak da mümkündür. Böylelikle bu tür robotlar, önceden yaptıkları hatalardan ders alır ve en optimize yolu bulmak için gece gündüz çalışırlar.

Kolaboratif robotların yazılımları üzerinde değişiklikler yapmak sıradan endüstriyel robotlara göre çok daha kolaydır. Bu kolay programlanabilme özellikleri sayesinde kolaboratif robotlarda üretim sürecinin ortasında bile değişiklikler yapmak mümkün olur.

Kullanıcı Arayüzü

Kullanıcı arayüzleri, çalışanların kolaboratif robotlarla iletişime geçebilmelerine olanak tanır. Genelde bu arayüzler, bir kontrol sistemi ve bir grafiksel arayüzden oluşurlar.

Kontrol sistemi sayesinde çalışanların manuel olarak bir hareketi veya işlemi kolaboratif robotlara öğretmeleri mümkün olur. Böylece robot, yapması istenen hareketi tam olarak yapması istendiği şekilde yerine getirebilir.

Grafiksel arayüzse, operatörlerin robotlarla iletişime geçmelerini kolaylaştırmaya yöneliktir. Bu arayüzlerin anlaşılması ne kadar kolay olursa, operatörlerin eğitilmeleri için gereken süre de o kadar azalır. Çek-bırak sistemindeki grafiksel arayüzler anlaşılması en kolay arayüzler arasındadır.

Güvenlik Sensörleri

Cobotlar, insanlarla birlikte çalışacak şekilde tasarlandıkları için tasarımlarında güvenlik birinci öncelik olarak tutulmuştur. Yapılarındaki sensörler de bunu sağlamaya yöneliktir. Bu sensörler sayesinde insanlarla herhangi bir temasa girdikleri durumda sistem kendini durdurur ve böylece çalışanların zarar görmemeleri sağlanır.

Uç Elemanı

Uç eleman, kolaboratif robotun dış nesnelerle etkileşime geçmesini sağlayan yapıdır. Dolayısıyla uç eleman için robotun eli de denebilir. 

Endüstriyel Robotlarla Cobotların Farkları Nelerdir?

Endüstriyel robotlarla cobotlar arasında pek çok fark bulunmaktadır. Burada bu farkları inceleyecek ve kolaboratif robotların, endüstriyel robotlar karşısında öne çıkan özelliklerinden bahsedeceğiz.

İç Güvenlik Sistemleri

Kolaboratif roborlar, insan müdahalesi gerektiren ve insanlarla birlikte çalışmak üzere tasarlanmış robotik sistemler oldukları için, dış kafes veya bariyer gibi harici bir güvenlik sistemine ihtiyaç duymazlar. 

İşbirlikçi robotların, çalışanlar için güvenli olmasını sağlayan temel faktör, force ve torque sensörleridir. Robotlar bu sensörler sayesinde operatörleri ve çalışanları algılar ve herhangi bir temasta bulunulması halinde çalışmayı durdururlar.

Kolaboratif robotların dış güvenlik sisteminden yoksun oluşu maliyeti azaltan bir faktör olarak da ön plana çıkar.

İnsanlarla Birlikte Çalışma

Endüstriyel robotlar, kolaboratif robotların aksine insanlarla birlikte çalışacak şekilde tasarlanmamışlardır. Dolayısıyla insan müdahalesine gerek duymazlar ve kendi kendilerine çalışarak işlevlerini sürdürebilirler. Kolaboratif robotlarsa insanlarla birlikte çalışarak üretim süreçlerini optimize ederler. 

Kolay Programlanabilme

Kolaboratif robotları programlamak, endüstriyel robotlara göre çok daha kolaydır. Genelde bu robotlar programlanırken, konuda özelleşmiş bir yazılımcıya bile ihtiyaç duyulmaz. Kolayca öğrenilebilir ve uygulanabilir. Bu sayede kolaboratif robotlar, her an değişebilecek farklı ihtiyaçlara cevap verebilecek şekilde yeniden ayarlanabilir.

Düşük Maliyet

Cobotların ilk kurulumları, bakımları ve benzeri süreçler için gereken harcama tutarı, klasik endüstriyel robotlarınkinden çok daha azdır. Bu robotların boyutça klasik endüstriyel robotlardan küçük olmalarının ve daha küçük hacimli görevleri gerçekleştirecek şekilde tasarlanmış olmalarının bunda payı büyüktür.

Esneklik

Kolaboratif robotların kolay bir şekilde programlanabilmeleri, üretim sürecinde farklı bir ihtiyaç ortaya çıkması halinde robotun derhal o ihtiyaca yönelik olarak programlanabilmesini sağlar. Böylelikle endüstriyel robotlarda görülen katılıktan kurtulunmuş olunur.

Cobotların Çalışanlara Etkileri

Teknolojinin gelişmesiyle robotların ortaya çıkması her ne kadar önceleri çalışanlar arasında işsizlik korkusu yaratmış olsa da son araştırmalar tam tersini gösteriyor. Kolaboratif robotlar gibi endüstriyel otomasyon sistemlerinin, rutin ve tekrarlayan, “sıkıcı” işleri çalışanların üzerinden alması çalışanların genel mutluluğunu arttırıyor.

Ayrıca fiziksel kuvvet gerektiren işlerin çalışanların üzerinden alınması, çalışanların daha çok yaratıcılık ve düşünme gücü gerektiren alanlarda konumlandırılmalarına olanak tanıdığından çalışanların işlerine karşı duydukları tatmin duygusunda da yükselişe sebep oluyor. 

Kolaboratif robotlar, her zaman bir operatöre ihtiyaç duyduğundan insanların işlerini kaybetme korkuları da yersiz bir korku olarak tarihin derinliklerine gömülüyor ve çalışanlar kendilerini bu robotların endüstride kullanımı gibi konularda kendilerini eğitme fırsatı yakalıyorlar.

Cobot Programlaması

Cobotların programlanması karışık bir süreçtir ve pek çok faktörü göz önünde bulundurmayı gerektirir. Programlama aşamasında ilk yapılması gereken, robotun yapması istenen şeyi tam olarak anlamak ve yazılım sürecini tam olarak bu odağa göre şekillendirmektir. 

Kolaboratif robotların yazılımları, Python ve C++ gibi dilleri destekler. Dolayısıyla cobotları programlarken bu dillerden faydalanılabilir.

Cobotların programlanmasında sensörlere özel dikkat gösterilmesi gerekir. Bu sensörler, gerekli güvenlik ihtiyaçlarına karşılık verebilmek amacıyla insanlarla temasa geçtikleri takdirde kendilerini durduracak ve etrafı algılayabilecek şekilde programlanmalıdırlar. 

İşbirlikçi Robotların Kullanım Alanları

İşbirlikçi robotlardan, paletleme, kalite testi, taşıma işlemleri, vidalama ve paletleme gibi aynı işlemin sürekli olarak tekrarlanmasını gerektiren her tür fiziksel işte faydalanılabilir. Genel olarak bahsetmek gerekirse işbirlikçi robotların kullanım alanları şu şekildedir:

Vidalama

Endüstriyel üretim süreçlerinin vazgeçilemz parçalarından biri olan vidalama, çalışanların saatlerini vermeleri gereken, sıkıcı ve tekrarlayan bir iştir. Hiçbir çalışan, günde sekiz-on saat arası aynı işi, aynı şekilde gerçekleştirmekten zevk almaz. Kolaboratif robotlar, vidalama işini herhangi bir insanın yapabileceğinden çok daha istikrarlı bir kalite ve hızla yerine getirirler. Böylece çalışanlarınızı işlerinden daha tatmin olacakları stratejik alanlara yönlendirmeniz mümkün olur.

Paletleme

Cobotlar, paketleri uç elemanlar vasıtasıyla paletler üzerine yerleştirerek paletleme sürecini insanlardan çok daha efektif bir şekilde yerine getirebilirler. Böylelikle endüstriyel üretim sürecine hız katar ve alınan verimi arttırırlar.

Kaynak

Kaynak, tehlikeli sayılabilecek ve yüksek dikkat gerektiren bir işlemdir. Endüstriyel otomasyon sistemlerinin vazgeçilmezlerinden olan kolaboratif robotlar sayesinde bu tehlikeli işlemi, son derece güvenli bir şekilde gerçekleştirmek mümkün olabilmektedir. Aynı zamanda kalite istikrarı da yakalanabilmekte ve normalde üretilebilecek olandan çok daha kaliteyli ürünler ortaya çıkarılabilmektedir.

Cobot Fiyatları

Cobotların fiyatları pek çok farklı etkene göre değişkenlik gösterir. Robotları hangi görevde kullanacağınız, hangi boyutta bir robot istediğiniz ve hangi özelliklere gerek duyduğunuz toplam fiyatı etkileyen faktörler arasındadır.

Ortalama bir cobotun fiyatı 35 bin dolar civarındadır. Daha düşük kolaboratif robotlar 8 ila 20 bin dolar arasında bulunabilmektedir. Kalite gözetmeksiniz genel bir aralık verilmesi gerekirse, 8 ila 50 bin dolar arasında cobot bulabileceğiniz söylenebilir.

Sıkça Sorulan Sorular