Teknoloji
Bizim ürünlerimizde kullandığımız ya da üzerinde çalıştığımız yeni teknolojileri mi merak ediyorsunuz?
Teknolojide zamanın gerisinde kalmamak, alanındaki teknolojilerin hepsine hakim olmak ve yeni teknolojilerin sürekli peşinde koşmak teknolojiyle uğraşan bütün firmaların vizyonunda olması gereken bir olgudur. Bununla beraber öğrendiği, uyguladığı ve verimli bir şekilde kullandığı teknolojileri kendine saklamamak ve paylaşmak da bir o kadar önemlidir.
EVANEO Robotik ve Teknoloji kendi alanında en ileri tasarım ve üretim teknolojilerini araştırmayı, öğrenmeyi ve yeni ürünlerinde kullanmayı kendine bir ilke haline getirmiştir. Bu ilke doğrultusunda bu teknolojiler hakkında bilgilendirici yazıları sizlerle zaman içinde bu bölümde paylaşıyor olacağız.
a
a
a
a
(Ekleme: Ağustos 2010)
Robotik sistem prototipleri oluşturmaya mı ilgi duyuyorsunuz? Peki bir quadrotor (Dört Rotorlu Helikopter) projesine ne dersiniz? İşte ilginizi çekeceğini düşündüğümüz bir makale:
a
Robot Sistemleri Prototiplemek İçin Beş Altın Kural
a
Dört rotorlu otonom helikopter tasarımına yardımcı olacak kurallar
a
BEN BLACK ve SHELLEY GRETLEIN
a
Prototipleme için iyi düşünülerek hazırlanmış bir plan uzun vadede yapılan masraflara önemli bir biçimde değecektir ve diğer alanlardan çok robotik uygulamalarda daha da önemli olacaktır. Çünkü genel anlamda robotlar hareket eder ve insanlarla iletişim halindedirler, bu da zor ve tehlikeli durumlara neden olabilir. Biz burada dört rotorlu otonom helikopter tasarlarken öğrenilen bazı dersleri paylaşacağız.
Çalışan robot prototipi mekanik, elektromik ve yazılım tasarımı gerektirir ve müşterileriniz için kavram tanımlama olarak kullanılabilir; pazarlama veya satış aracı olarak ya da sadece bir fikri ilk başta kanıtlama girişimi amaçlı da kullanılabilir. Aşağıda belirteceğimiz beş altın kuralı aklınızda tutmak size prototiplemeden bir sonraki aşama olan tasarım sürecine çabucak geçmenizde yardımcı olacaktır.
a
1. Fikirler ucuzdur
Yeni fikirler ve potansiyel tasarımlar üretmenin hiçbir maliyeti yoktur, sadece biraz vaktinizi alır; o zaman neden daha masraflı fiziksel, elektrik ve yazılım tasarımına başlamadan önce prototipleme yoluyla düşünmeye biraz daha fazla vakit ayırmıyorsunuz? Süreç beyin fırtınası, araştırma, biraz daha beyin fırtınası, biraz kalem ve kâğıtla yapılan tasarımla başlıyor, sonrasında tasarım yolunu seçmek ve onda ilerlemekle devam ediyor.
Bu noktada, amaç sadece detaylara çok fazla saplanmadan katı tasarım üzerinde birleştirecek yeterli bilgiyi toplamak olmalı. Siz tekerleğin tekrardan icat edilmesini engelleyecek kadar araştırma yapmak istiyorsunuz, ama aynı zamanda da bir sonraki aşamaya ilerlemeye odaklanmış kalmak istiyorsunuz. Bizim için, ticari bir ürün dört rotorlu robot helikopter tasarımına ilham vermiştir; ancak hemen ortaya çıkıyor ki bunun arkasında çok büyük bazı kaynakları sağlayan büyük bir araştırma ve meraklı bir grup insan vardır. Bir hafta forumlara yollanmış iletileri, akademik araştırma sayfalarını ve öğrenci tezlerinin elektronik ortamdaki versiyonlarını taradıktan sonra, sonunda Resim. 1’de gösterilen robot olacak tasarımın temel tasarımı ortaya çıktı.
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
Resim 1. Güncel prototip: NI LabVIEW ve Single-Board RIO denetim aygıtıyla tasarlanmış tam otonom dört rotorlu robot sistemi.
a
2. 80-20 kuralı
Çoğu kez, işin sırrı prototipin detaylarında gizlidir. Fiziksel olarak robot donanımının çalışan parçasını üretirken, toplam çalışmanın %80’i, projeyi bitirmek için gerekli olan zamanın %20sinde biter. Şunu unutmayın ki prototip tasarımının amacı, onu “yeterince iyi” seviyede üretmek olmalıdır. Tasarımın cilalanma aşamasında son detaylara takılıp kalmamaya dikkat edin çünkü bu projeye ayrılan vakti süresiz olarak uzatabilir.
Dört rotorlu helikopterin fiziksel ve elektronik tasarımları, eğer mümkünse, kullanıma hazır donanım ve yazılım bileşenlerini kullanır. Özel kalıp ve basınçlı kap gerektirecek çok yönlü bir karbon fiber çerçevesi kullanmak yerine, basit alüminyum temele bağlanmış kullanımı kolay karbon fiber tüpler kullandık. Yine buna benzer biçimde, motorlar, pervaneler ve motor kontrol elektroniği meraklı bir grup insandan çıkmıştır ve kolayca monte edilebilir.
a
3. Değişikliklere hazırlıklı olun
Prototipin daimi tasarımı proje olgunlaşmaya başladıkça değişecektir. Potansiyel müşterilerin önerileri olabilir, araştırma aşamasında toplanan bilgi potansiyel tehlikelerin hepsini karşılamayabilir ya da algoritmalar düzgün çalışmak için daha fazla sensöre ihtiyaç duyabilirler. Esnek yazılım ve donanım tasarımlarına sahip olarak her an karşınıza çıkabilecek yeni ihtiyaçlara hazırlıklı olabilirsiniz. Dört rotorlu helikopter, gerçek zamanlı bir işlemciye, bir FPGA’ye ve analog ve dijital giriş/çıkış (I/O) için donanıma sahip olan National Instruments Single-Board RIO denetim aygıtının etrafına inşa edilmiştir.
Kullandığımız NI LabVIEW yazılım paketiyle birlikte bu esnek donanım seçimi, değişen ihtiyaçların üstesinden gelebilmemizi sağladı. Örneğin, NI Single-Board RIO denetim aygıtı ilk başta, stabilite kontrol algoritmaları için aşırı olabilir gibi göründü ancak tasarım ilerledikçe bazı gelişmiş kontrol düzeni bileşenleri, performansı ve stabiliteyi arttırmak için FPGA’ye geçirilmek zorunda kaldı.
En başta aşırılık olan şey aslında ihtiyaç olunan şeydi ve LabVIEW’nin FPGA tasarımı için esnekliği neredeyse saydam olan kontrol bileşeninin hareketini sağladı. Geleneksel geliştirme aletleriyle, gömülü C kodunu, donanım tanımlama diline (HDL) tekrardan yazmak zorunda kalabilirdik ki bu çok önemsiz bir iş değildir. LabVIEW ile birlikte, grafik ikonlarını gerçek zamanlı işlemciden FPGA aracına kolayca taşıyabildik ve yeniden derleyebildik.
Helikopterin sadece sipariş üzerine yapılan bileşenlerinden bir tanesi NI Single-Board RIO’ne takılır ve denetim aygıtının iğneleriyle sensörler ve aktivatörler arasında arayüz sağlar. Bu çekme kartın yakın çekimini Resim 2.de görebilirsiniz.
a
a
a
a
a
a
a
a
a
Resim 2. Çekme kartı NI Single-Board RIO denetim aygıtından sensörlere ve aktivatörlere kolay bağlantı sağlar.
a
Helikopterin orijinal tasarımı sadece dört dijital çıkış ve altı analog giriş gerektirdi ancak kartın düzeninde hem analog hem de dijital giriş/çıkış için fazladan bağlantı vardır. Şöyle bir şey ortaya çıktı ki orijinal tasarımın, sistem batarya voltajını ölçmek için hiçbir yolu yoktu. Fazladan analog giriş bağlayıcılarından birini kullanarak, donanımı başka bir kartın üretimini beklemek zorunda kalmadan hızlıca güncelleyebildik.
a
4. Tekrar kullanmak için tasarım
Fazlasıyla sadeleştirmek gerekirse, prototipin tek amacı tasarım sürecini bir sonraki aşamaya taşımaktır, bu bir sonraki aşama, üretimi veya diğer daha da incelikli uyarlamayı gerektirse de. Bir tasarımcı sormalı “Sistemin hangi parçası bir sonraki aşamada tekrardan kullanılabilir?” ve bu tekrardan kullanılabilir parçalar üzerine daha fazla gayretle odaklanmalı. Dört rotorluda, yazılımın hemen hemen her parçasıyla birlikte, denetim aygıtı ve çekme kart da tekrardan kullanılabilir.
Dört rotorlu helikopterin kontrol algoritmasının tasarımı oldukça karmaşık bir yazılım modeliyle ve kapalı döngü kontrol sisteminin sağlam bir simülasyonuyla başladı. Denetim aygıtının arızalanması donanımda kolayca ciddi zararlara neden olabilir, bu yüzden denetim aygıtı temsili bir alanda test edilmeli ve hassas ayarı yapılmalı.
LabVIEW Kontrol Tasarımı ve Simülasyon Modülünün esnekliği tam simülasyonun, daha sonra gerçek zamanlı kontrol sisteminde tekrar kullanılan bloklarla inşa edilmesine olanak sağlar. Resim 3’te gösterilen simülasyon, simule edilmiş aletin fiziksel giriş/çıkış donanım çağrılarıyla değiştirilmesiyle bir kontrol yazılımı halini almıştır. The simulation shown in Fig. 3 becomes control software by replacing the simulated plant with calls to the physical I/O hardware. LabVIEW, tekrar kullanımı kolay ve kullanımı sezgisel olan kodların grafik öbeklerinde işlevsellik sunarak yazılım modülerliği sağlar.
a
a
a
a
a
a
a
a
aa
a
a
a
a
a
a
a
aa
a
a
a
a
a
a
a
a
a
Resim 3. LabVIEW, hem kontrol algoritmaların grafik simülasyonu hem de gerçek zamanlı ve FPGA donanımların uygulamaları için kullanıldı.
a
5. Masraflara odaklanma
Tasarım mühendisleri sık sık son ürünün fiyatını ödemeden önce en uygun hale getirmek için çok zaman harcıyorlar. Bu fiyatın, prototipin inşası sırasında büyük ölçüde değişme ihtimali çok yüksektir. Masraflar gelişmeleri içermeli ve prototipin uygulanabilir bir ürün olması için prototipin becerisini etkilemeli ancak bir mühendis masrafları kısıtlama çemberine takılıp kalabilir ve çok değerli olan gelişme zamanını ziyan edebilir.
Dört rotorlu helikopter tasarımı, Bluetooth iletişim donanımı ve altı eksen eylemsizlik hareketi sistemi için daha önce test edilmiş kullanıma hazır bileşenleri kullanır. Bu bileşenlerin ikisi de benzer ancak daha az masraflı teknoloji kullanılarak çekme kartına tasarlanabilirdi. Ancak bu bileşenlere teknik çaba harcamak yerine, daha gelişmiş ve daha sabit aygıt yöneticisi kullanımına izin vererek fazladan kalan zaman kontrol algoritma geliştirmesine harcandı.
a
a
a
a
(Ekleme: Ağustos 2010)
Robotik teknolojisi insan vücudunun kopyalanması üzerine ciddi şekilde yoğunlaşmış durumda. Bugünlerde dış iskelet üretimi konusunda ciddi gelişmeler olmuş durumda. İşte ilginizi çekecek hoş bir makale:
a
Dış iskeletler (exoskeleton) yolda
a
Cyberdyne sonbaharda yaklaşık yüzden fazla dış iskeleti piyasaya sürüyor.
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
DIŞ İSKELETLER ordusu geliyor. Bu dış iskeletlerin mucidi, Japonya’daki Tsukuba Üniversite’sinden Profesör Yoshiyuki Sankai’na göre, bu aletler sakat insanların hayatlarında büyük fark yaratıyor.
Tayvan Taipei’de bu ayın başında düzenlenen Zeki Robot ve Sistemler Uluslararası Konferansı’nda konuşan Sankai, kısaca HAL (melez yardımcı uzuv) adı verilen bu robot dış iskelet elbisesinin 11 yaşındayken çocuk felci yüzünden sol bacağı işlevini kaybeden 46 yaşındaki bir adama nasıl yardım ettiğini gururla anlattı. HAL, derinin altındaki kaslar tarafından üretilen derinin dış yüzeyindeki sinyalleri okur ve bu sinyalleri kişinin gerçek uzuvlarına takılmış robot uzuvların hareketlerini yönetmek için kullanır böylece gerçek uzuvların gücünü arttırır. Çocuk felci geçiren hastanın işlevini yitirmiş bacağı başlarda son derece zayıf biyoelektrik sinyaller üretiyordu ve robot uzuv kıpırdamıyordu. 10 gün sonra HAL’in yardımıyla, hasta kendi niyetine istinaden sol bacağını hareket ettirdi. Sankai “Gözyaşlarını tutamadı” dedi.
a
Sankai, hastanın beyninin son 45 yılda sol bacağını hareket ettirmek için gerekli olan sinyalleri nadiren ürettiğinden şüpheleniyor. Hasta HAL’i kullandıktan sonra, sinyal seviyesi güçlendi ve saptanabilir hale geldi. Sankai, HAL’i omurilik hasarı olan hastalara uygularken de benzer hadiselerin göründüğünü söyledi. Nisan ayının sonundan başlayarak Sankai’nin ekibi, HAL kullanmadan önce ve kullandıktan sonra, felç veya çocuk felci geçirmiş hastalardaki biyoelektrik sinyallerini ölçmeye başladılar. 8-12 aya kadar bir süre zarfında veri kaydetmeyi umuyorlar. Sankai, beynin HAL’e nasıl uyum sağladığını gösteren analizin dış iskeletin işleyişini geliştirmekte dikkate alınacağını söyledi.
a
Sankai, Japonya’da 20’den fazla çeşitli HAL dış iskelet setinin hastanelerde ve rehabilitasyon merkezlerinde kullanıldığını belirtti. Bu tür yerler robotları Sankai’nin firması Cyberdyne’den aylık ortalama 1700 Amerikan dolarına kiralıyorlar.
“Bu parasına değiyor çünkü bir elbise günde 8 hasta için kullanılabiliyor” dedi Sankai, dış iskelet piyasası bir artsa hizmet de muhtemelen daha ucuz olur diye de ekledi.
Cyberdyne’in CEOsu olan Sankai, ekim ayında 80-90 tane elbise temin etmeyi bekliyor. Eylülün sonunda 10 set HAL, yaşlı insanların bakımını yapan hemşirelerin kullanması için Danimarka’ya teslim edilecek. Bu elbiseler, hastaları kaldırmalarında yardımcı olarak hemşirelerin gücünü arttıracaktır.
Sankai, HAL’in birçok versiyonu üzerinde hala çalışıldığını söyledi. Araba enkazında yaralanan bir adamın 4164 metrelik Breithorn Dağına çıkmak için HAL’i kullanmasının ardından, firma hava koşullarına dayanıklı açık hava da kullanılabilen dış iskelet geliştirmeye karar verdi. Sankai, firmanın bu sonbaharda Kyoto’daki bir organizasyonda oldukça küçük ve daha hafif bataryalı HAL’i piyasaya süreceğini söyledi.
a
a
a
a
(Ekleme: Ağustos 2010)
PUBMED yayınları ve üniversite araştırmalarında gördüğümüz radyasyon etkilerine karşı ilgi çekici araştırmalara dayanan bir ürünü sizlerle paylaşmak istedik. Bu ürüne artık Türkiye’de de ulaşmak mümkün:
aa
Elektronik Aletlerin Radyasyonundan Korunmak Mümkün Mü?
Bir Ürün Bu Konuda Bize Ümit Veriyor.
Japon Menşeli Bir Ürün Olan Pulse Clean Bilimsel ve Patentli Bir Teknolojiyle Karşımızda
a
Pulse Clean yüzey alanı milyonlarca defa artırılmış mikro gözenekli turmalin bazlı ileri teknoloji bir ürün. Pulse Clean’in özünü oluşturan Turmalin minerali doğal haliyle negatif iyon yayan bir mineral ve atmosferdeki sıcaklık ve basınçta günlük hayatta gerçekleşen sürekli değişiklikler turmalin mineralinin kristal yapısının 0.6V 0.06mA seviyelerinde elektrik yükü üretmesine sebep olmakta. Bu üretim sırasında havadaki su moleküllerini “negatif iyon” diye adlandırılan canlılar için faydalı hydroxyl iyonlarına dönüştürmekte.
a
Aslında negatif iyon kavramına bilim dünyası yabancı değil. Turmalin normal haliyle pek etkin bir negatif iyon üretimi olamasa da, mikro turmalin üzerindeki nano kavitelerde oluşan etkileşim sonunda yüksek oranda negatif iyon yayabilmektedir. İnsan sağlığı üzerinde onlarca olumlu etkisi tespit edilmiş bir olan negatif iyonların en ilgi çekici yanı kanser yayılımını engellemeleri ve pozitif iyon radyasyonunu nötralize etmeleri olsa gerek.
a
Diğer yandan şehir hayatının birçok anında kendimiz rahatsız, stresli ve yorgun hissetmemizin temel sebebi ise kullandığımız araç, elektronik cihaz, klima, fırın, bilgisayar ve cep telefonlarının ciddi şekilde pozitif iyon yaymasıdır. Adeta negatif iyonla tam zıt etkilere sahip pozitif iyonların kanser tetikleyici ve insan sağlığını bozan birçok etkisi tespit edilmiş durumda.
a
Peki Pulse Clean neden başarılı bir ürün? Negatif iyon üretimi turmalin mineralinin sadece yüzeyindeki nano kavitelerde gerçekleşir. Japon firmanın turmalinin yüzey alanını artırmak üzere 1981 yılında başlayan mikro boşluklu yapı teknolojisi üzerindeki çalışmaları uzun süre başarılı olmamış, turmalinin mikro partiküller haline getirilince olan etkisi kullanılabilir bir katı ürün haline bir türlü getirilememiştir. Çünkü turmalinin yüzey alanın milyonlarca kat artıracak olan süper mikro boşluklu yapı için gerekli olan sıcaklık dereceleri olan 950°C ve 1050°C dereceleri arasında turmalinin kimyasal yapısı bozunmaya uğrar ve işlevsiz hale gelir.
a
Uzun Ar-Ge çalışmaları nihayet 1996 yılında sonuç verir ve Pulse Clean’in mucidi Japon Takaaki Asahara turmalin mineralini 400℃‘nin altında polimerik bir resinle sinterleyerek bu bozunmanın önüne geçmeyi başarmış ve özel mikro boşluklu yapıda milyonlarca kat daha fazla negatif iyon yayabilen tabletler üretmiştir.
a
Yüzey alanını milyonlarca defa artıran bu çok özel mikro boşluklu yapı Pulse Clean’e birçok ödül kazanmasına da sebep olmuştur. Bu ödüllerin başında Amerikan Buluşlar Kongresi En iyi Buluş Altın Madalyası gelmektedir. Pulse Clean’in üretilmesinde kullanılan bu çok özel teknik dünya çapında patentlenmiş ve onlarca bilimsel test ve akademik araştırmayla da kanıtlanmıştır.
a
Türkiye’de Gilbo Dış Ticaret tarafından ana distribütörlüğü yapılan ürün hakkında daha çok bilgi için www.pulseclean.com.tr adresini ziyaret etmenizi tavsiye ederiz.
