Robot Programlamaya Dair Her Şey

Robot Programlama Nedir?

Robotik programlamanın ne olduğu sorusuna cevap vermeden önce robot nedir sorusuna yanıt bulmak gerekir. Robot, insan gücüne ihtiyaç duymadan, kendi kendine verilen görevleri yerine getirebilen otomatik sistemlerdir. Bu sistemlerin tasarımı, yapımı ve işlerlik kazanması ile ilgilenen mühendislik dalınaysa robotik veya İngilizcesiyle robotics denir.

Robotlar verilen görevleri yerine getirebilmek için programlanmaya ihtiyaç duyarlar. Biz insanlar gibi kendi hür iradeleriyle herhangi bir eylem yapmaya karar veremez, yapacakları görevlerin sınırlarını belirleyemezler. Dolayısıyla bunların insanlar tarafından özel olarak tanımlanması gerekmektedir. Robotik programlama, veya diğer adıyla robotik kodlama, işte tam da bu noktada devreye girer.

Robotik programlama, robot olarak adlandırılan akıllı sistemlerin etraflarını algılamasını, kavramasını ve görevlerini bu ortamın sınırları içerisinde gerçekleştirmesini sağlayan, bilgisayar mühendisliğiyle genel mühendisliğin kesişim noktasında bulunan büyüleyici bir alandır.

Robotik programlamanın gerçekleştirilebilmesi için kodlara ihtiyaç duyulur. Kodlar için robotların okuyarak eyleme dönüştürdükleri bir dizi talimat denebilir. Robotik veya robotics alanında, elektronik, mekanik, mekatronik ve yazılım gibi alanların bilgilerinden robotların belirli görevleri yerine getirecek şekilde programlanmasında faydalanılır.

Robotlar, günümüz endüstriyel üretim süreçlerinde otomasyon sistemlerinin ayrılmaz birer parçası olarak hizmet verirler. Bu durumun gelecek senelerde de artan bir ivmeyle devam edeceği ve robotik endüstrisinin önemli ölçüde büyüyeceği düşünülmektedir. Hatta BCG’nin yaptığı bir araştırmada, 2021 senesinde 25 milyar dolar değere sahip robotik pazarının 2030 yılına kadar 160 milyar dolarla 260 milyar dolar arasında bir değere yükseleceği öngörülmüştür. Dolayısıyla robotik alanının geleceğin mesleklerinin en önemlilerinden birisi olduğu ve ilerleyen yıllarda robot otomasyon sistemleriyle daha da sık karşılaşacağımız büyük bir rahatlıkla söylenebilir.

Robotlar Nasıl Yapılır ve Tasarlanır?

Robotlar, fiziksel prototip üretiminden ve CAD olarak adlandırılan bilgisayar destekli tasarım programlarından yararlanılarak tasarlanır. Mimari işlemlerde sıklıkla kullanın CAD yazılımından, robotik alanında benzer bir şekilde, robotların 3D modellerinin çıkarılması ve üretilecek robotların detaylı planlarının çıkarılmasında faydalanılır. Fiziksel prototip üretimiyleyse robotun fiziksel bir kopyasının oluşturulması sağlanır.

Robot yapımında pek çok malzeme kullanılmaktadır. Metal, plastik ve elektronik bileşenler bunlardan robot yapımında kullanılan malzemelerden sadece birkaçıdır. Robotların yapımında kullanılan malzemeler, robotların kullanım alanlarına, gerçekleştirecekleri görevlere, çalışma ortamlarına, taşımaları gereken yük kapasitesine ve daha pek çok farklı parametreye göre değişkenlik gösterebilir.
Malzemeye karar verilmesinin ardından geriye robot birleştirme işlemi kalır. Robot birleştirme işlemleri manuel olarak insan eliyle gerçekleştirilebileceği gibi otomasyon sistemleri ve otonom montaj hatları aracılığıyla da gerçekleştirilebilmektedir.

Fiziksel üretim aşaması, robotların yapım sürecinin sadece başlangıcıdır. Robotlar, çevrelerini algılayarak, bu çevreyle uyumlu bir şekilde görevlerini yerine getirebilmek, görevlerinin sınırlarını anlamak ve buna uygun hareket etmek için programlanmaya ihtiyaç duyarlar. Dolayısıyla, robot yapımının son aşaması robot programlama veya robot kodlama olarak ön plana çıkar. Robot kodlama, robotun hangi görevi, hangi şekilde ve hangi frekansta yapması gerektiğini belirten kodların robota tanımlanma sürecidir.

Robot Programlamada Hangi Dillerden Faydalanılır?

10 En Popüler Robot Programlama Dili yazımızda robot programlamada en çok kullanılan on dilden bahsetmiştik. Bu yazımızdaysa standart bir robot programlama sürecinde en çok faydalanılan dillerden ve robot programlamanın genel aşamalarından bahsedeceğiz.

Standart bir robot programlama sürecinde C/C++, Java ve Python gibi dillerden yararlanılır. Python’un robot programlama alanında bu kadar popüler olmasının ana sebeplerinden biri, makine öğrenmesi alanındaki faydası ve robot işletim sistemleri üretiminde kullanılmasıdır.
Robot işletim sistemleri için robot uygulamalarının yapımında kullanılan yazılım araçları denebilir. C++ ve Python gibi diller yardımıyla robot işletim sistemlerine program yazmak mümkün olmaktadır.

Kuka Robot Programlama

KUKA, endüstriyel robot üretimi alanında dünya markası haline gelmiş bir Alman şirketidir. KUKA Robotik Dili ise bu robotların programlanmasında kullanılan, yapısıyla Basic ve Pascal dillerini andıran, robot otomasyon sistemlerinin görevlerinin tanımlanmasında faydalanılan bir robot programlama dilidir.

ABB Robot Programlama

ABB Robotics, dünyanın önde gelen bir başka robot ve robot otomasyonu sistemleri tedarikçisidir. ABB Robotics’in sunduğu ABB RobotStudio ise ABB’nin robot programlama için faydalandığı, internete gerek duymayan bir simülasyon aracıdır. ABB RobotStudio ile robotun bir dijital kopyası çıkarılabilir.

Fanuc Robot Programlama

Fanuc robotlarından, kaynak, malzeme taşıma, boyama, paketleme ve daha pek çok alanda faydalanılmakadır. Fanuc robotları, diğer şirketlerin robotlarında olduğu gibi farklı otomasyon sistemleriyle entegre edilebilir. Entegre olabilecekleri bu otomasyon sistemleri arasında CNC makineleri ve sensörler gösterilebilir.

FANUC robotlarının programlanmasında standart olarak TP programlama dilinden faydalanılır. FANUC, ABB’nin RobotStudio offline simülasyon programına benzer şekilde Roboguide adında, internet olmadan da robot programlama işlemini gerçekleştirebilen bir simülasyon aracı sunmaktadır.

Robotların Kullanıldığı Alanlar

Robotların kullanım alanları sadece endüstriyel üretim tesisleriyle sınırlı kalmaz. Robotlar esnek makinelerdir ve pek çok görev ve işlevi yerine getirebilirler. Günümüzde robotlar başlıca şu alanlarda kullanılmaktadır:

1. Sağlık
2. Evler
3. Üretim
4. Lojistik
5. Uzay Araştırmaları
6. Askeriye
7. Eğlence
8. Seyahat

Robotların Sağlık Sektöründe Kullanımları

Robotlar, sağlık sektöründe cerrahi işlemlere yardımcı olmaktan, fiziksel terapi işlemlerine kadar uzanan pek çok alanda kullanılmakta, hastanede faydalanılan malzemelerin taşınması ve tedarik işlemlerinde destek olmaktadır.

Robotların Evlerde, Günlük Hayatta Kullanımları

Robotların, evlerimizdeki örnekleri herkes tarafından biliniyor. Mutfak robotları, leziz yemekler hazırlarken birincil yardımcılarımız konumunda. Temizlik robotlarıysa biz kendi işlerimizle uğraşırken yerde tek bir toz tanesi bile bırakmadan çalışıyorlar.

Robotların Üretim Sektöründe Kullanımları

Endüstriyel üretim sahalarının vazgeçilmezlerinden olan robot otomasyon sistemleri, üretim aşamasına verim ve hız katarak çok daha kaliteli ürünlere çok daha kısa bir zamanda kavuşmamıza yardımcı oluyor. SCARA Robot ve Delta Robot gibi endüstriyel robotlar, kaynak yapımından, malzeme taşımaya, demir kesiminden, gıda malzemesi paketlemeye pek çok alanda üretim sektöründe kullanılıyorlar.

Robotların Lojistik Sektöründe Kullanımları

Robotların lojistik alanda kullanımı hem taşıma hem de depo sürecini kapsıyor. Şirketler, depolarda ürünlerin taşınması, raflara yerleştirilmesi ve hatta mesafesi fazla uzun olmayan yerlere teslimatı alanında robot sistemlerinden faydalanıyorlar.

Robotların Uzay Araştırmalarında Kullanımları

Uzay araştırmaları için robotlar yadsınamaz bir öneme sahiplerdir. Evrene dair bilgimizin temel sebeplerinden biri olan Hubble teleskopu bir robotik sistemdir.

Robotların Askeriyede Kullanımları

Robotlar, askeriyede pek çok tehlikeli görevi yerine getirirler ve gelecekte savaş alanlarında gittikçe artan bir sıklıkla görülmeleri oldukça muhtemeldir. Günümüzde özellikle keşif alanında faydalanılan robotlardan, ilerleyen yıllarda çarpışmalarda da faydalanılacaktır. Hatta insansız hava aracı sistemleri gibi sistemlerin robotik sistemler olduğu ve dolayısıyla günümüzde zaten çarpışma alanında da robotlardan faydalanıldığı söylenebilmektedir.

Robotların Eğlence Sektöründeki Kullanımları

Robotlardan, eğlence sektöründe uzun zamandır yararlanılmakta. Özellikle Japonya gibi teknoloji alanında öncülük eden ülkelerde, restoranlarda yemek servis eden robotlardan tutun, çocukların oynadıkları oyuncaklara kadar, robotlar bu sektörde de kendilerine geniş bir yer buluyor.

Robotların Seyahat Alanında Kullanımları

Robotların seyahat alanındaki kullanımları otonom araçları içeriyor. Otonom araçlar, sensörleri ve öğrenme modülleriyle, direksiyon başına geçmenize gerek kalmadan önünüzdeki araçla mesafenizi ayarlıyor, sizi gitmek istediğiniz noktaya kadar götürüyor ve zorlu park koşullarının bile üstesinden geliyorlar.

Robot Programlamanın (Robotik Kodlama) Geleceği

Gelecek yıllarda robotik alanının çok daha fazla gelişeceği ve robotların gündelik hayatımızın bir parçası olacağı ön görülmektedir. Robotlar, derin öğrenme algoritmalarıyla karmaşık görevleri yerine getirebilecek , konvolüsyonel sinir ağları ile daha gelişmiş bir görsel tanıma sistemine kavuşacak ve tekrarlayan sinir ağları sayesinde sıralı verileri işleyebileceklerdir.

Derin öğrenme algoritmalarının gelişmesinin bir sonucu olarak Boston Dynamics’in Spot robotu örnek olarak verilebilir. Spot derin öğrenme algoritmaları sayesinde karmaşık arazilerde dahi yürüyebilmekte ve karşısına çıkan engelleri kolaylıkla aşabilmektedir. Ayrıca görüntü işleme özelliği sayesinde çevresini analiz edebilmektedir.

Benzer şekilde gelecekte robotların doğal dil işleme yeteneklerinin de gelişeceği ön görülmektedir. Robotlar, insanlarla doğal bir şekilde iletişim kurabilecek, daha gelişmiş bir ses tanıma ve sentezleme sistemine sahip olacaklardır.

Doğal dil işleme yeteneği gelişmiş robotlara ChatGPT 4-o bir örnek olarak gösterilebilir. Aynı zamanda SoftBank’in Pepper robotu da doğal dil işleme sayesinde insanlarla sohbet edebilen, sorulara yanıt verip basit talimatları anlayabilen robotlara bir başka örnek olarak gösterilebilir.

Robotların gelecekte insan benzeri akıl yürütme ve problem çözme yetenekleri kazanacağını söylemek de uçuk bir tahmin olmaz. İlerleyen yıllarda robotlar daha karmaşık ve soyut görevleri yerine getirebilecek, ve insanların yapabildiği pek çok teknik işi başarılı bir şekilde yerine getirebileceklerdir.

Karmaşık işleri yerine getirebilen robotlara örnek olarak IBM’in Watson AI Robotu örnek olarak gösterilebilir. Watson AI robotik sistemlerle entegre bir şekilde karmaşık işlemleri yerine getirebilir, tıbbi teşhisler yapabilir ve hukuki analizler gerçekleştirebilir.

Ayrıca robotlar ilerleyen yıllarda daha da otonom bir hale geleceklerdir. Tıpkı insanlar gibi kendi kararlarını verebilecek, yapacakları işlemleri düşünce süzgecinden geçirebileceklerdir. Hatta günümüzde bile bunu gerçekleştirebilen robotlar bulunmaktadır. Otonom araçlar bunun en büyük örneğidir. Otonom araçlar trafik koşullarını analiz edebilmekte ve potansiyel riskleri değerlendirerek gerçek zamanlı olarak sürüş kararları verebilmektedir.

Robotik Kodlama Eğitimi

Geleceğin mesleklerinden biri olacağına kesin gözüyle bakılan ve yukarıda da adı geçen pek çok farklı sektörde kendine kullanım alanı bulan robot programlamayı eğitim alarak öğrenmek mümkün.

Robot programlama eğitimine duyulan ihtiyacı fark eden ülkeler, eğitim sistemlerine robotik kodlamayı ilk sınıflardan itibaren entegre ederek, çocukların yazılım ve programlamayla iç içe büyümelerini ve böylece gelecekte pek çok başarılı robotik uygulamaya imza atmalarını garanti altına alıyorlar. Erken yaşlarda temel düzeyde robot eğitimi alan çocuklar, böylece geleceğin vizyoner ve başarılı robot programcıları olma yolunda emin adımlarla ilerleyebiliyorlar.

Robotik kodlama eğitiminde, eğitimi alan öğrencilere, programlama dilleri yardımıyla robotların nasıl yapılandırılacağı ve yönetileceği öğretilmektedir. Robotların sensör, motor gibi parçaları tanılıp bu bileşenlerin birbiriyle etkileşim içerisinde nasıl çalışılacağı gösterilmektedir. Robot programlama eğitimi, doğası gereği mühendisliğin bir dalı olarak öğrencilerin daha geniş bir perspektifte, çözüm odaklı ve bir mühendis gibi düşünmelerine ve karşılarına çıkan problemlere analitik bir şekilde yaklaşarak bu problemlere çözüm bulabilmelerine yardımcı olacaktır.

Ülkemizde robotik kodlama eğitimi almak için pek çok seçenek vardır. İstanbul Üniversitesi robotik kodlama eğitimi vermekte, aynı şekilde KUKA ve FANUC gibi şirketler de ürettikleri ürünlerin kullanımına yardımcı olacak robotik programlama alanında müşterilerine yardımcı olmaktadır.

Aynı zamanda açık kurs ve eğitim platformları üzerinden de robot kodlama (robot programlama) eğitimi almak mümkündür. Udemy, Coursera ve benzeri açık eğitim kayankları üzerinden verilen kurslarla insanların robot programlamanın teorik ve teknik taraflarına hakim olması sağlanabilmektedir.