Robotların Temelleri Dr. Ahmet Özkurt

Transkript

1 Robotların Temelleri Dr. Ahmet Özkurt Robot: Sizce robot nedir?

2 Robot: Tekrar programlanabilen Çok Fonksiyonlu Çevre ile etkileşimli i li Elektromekanik bir araçtır. Robotların çeşitleri: I JIRA Class 1: Manual işleme aracı Class2: Sabit işlem Robotu *Class3: Değişken işlem Robotu Class4: Playback Robotu Class5: Nümerik Kontrol Robotu *Class6: Zeki Robotlar

3 Robotların çeşitleri: i II AFR Type A: manuel lkontrollü llüişleme cihazları Type B: Önceden belirlenmiş işlemler için Otomatik işleme cihazları Type C: Programlanabilir, servo kontrollü robotlar Type D: Çevre ile etkileşimli i litype C cihazları Robotların tarihi ~1250 Bishop Albertus Magnus holds banquet at which guests were served by metal attendants. Upon seeing this, Saint Thomas Aquinas smashed the attendants to bits and called the bishop a sorcerer Descartes builds a female automaton which he calls Ma fille Francine. She accompanied Descartes on a voyage and was thrown overboard dby the captain, who thought h she was the work of Satan.

4 1738 Jacques de Vaucanson builds a mechanical duck made of more that 4,000 parts. The duck could quack, bathe, drink water, eat grain, digest it and void it. Whereabouts of the duck are unknown today Doll, made by Maillardet, that wrote in either French or English and could draw landscapes Karel Capek coins the term robot in his play Rossum s Universal Robots (R.U.R). Robot comes from the Czech word robota, which means servitude, forced labor Sparko, the Westinghouse dog, uses both mechanical and electrical components.

5 1950 s Computer technology advances and control machinery is developed s Questions Arise: Is the computer an immobile robot? Industrial Robots created. Robotic Industries Association states that an industrial robot is a re-programmable, multifunctional manipulator designed to move materials, parts, tools, or specialized devices through variable programmed motions to perform a variety of tasks Researchers aim to combine perceptual and problem-solving capabilities, using computers, cameras, and touch sensors. The idea is to study the types of intelligent actions these robots are capable of. A new discipline is born: A.I Shakey is made at Stanford Research Institute International. It contained a television camera, range finder, on-board logic, bump sensors, camera control unit, and an antenna for a radio link. Shakey was controlled by a computer in a different room. Information and pictures from the previous five slides can be found in Isaac Asimov s and Karen A. Frenkel s book Robots, Machines in Man s Image 1985

6 Robot bilimi. Bilgisayar Bilimi Görme, Algılama Hareket Planlama Mekanizmalar Elektrik Mühendisliği Sensörler Kontrol Makina Mühendisliği Mekanik ve Kinematik Bir Robotun tasarımında takip edilen adımlar Algılama Planlama Hareket

7 Robot Nedir o zaman? Robotun temelleri dersinin içeriğinde bu dönem: Genel Robot Yapıları Tenımlar Sensörler Motor ve Pistonlar Lokomosyon Yapay Zeka Hareket Planlama Mobil bilrobot Platformları l Kinematics

8 Klasik Robotik (70 ler) Kesin modeller Sensör gereksinimi yok RobotikteTrendler Reaktiv Paradigma (80 ler) Model yok Sensörler üzerinde yoğunluk Hibrid (90 lardan sonra) Yüksek seviyede modeller Düşük seviyede reaktiv Olasılıksal Robotlar (90 ların ortasından sonra) Model ve sensörlerin entegrasyonu Zeka (Intelligence) ne demektir? Soru: Zeka nerde başlar nerede biter?

9 ZEKA Diğer insanlarla veya robotlarla rekabet veya işbirliği ş ğ yoluyla y gerçek dünya problemlerinde hayatta kalma becerisidir. b i idi Günümüzün Zeki Robotlarınıngelişimi

10 Robot davranışı Robot davranışları belli bir uyarıcı girişe karşı motorize bir tepki üretir. Tasarım paradigmaları Etholojik kılavuzlu ve sınırlamalı Durumsal Tepki Deneysel sürme from cs594 at The University of Tennessee at Knoxville Robotların Avantajları Robotik yapılar ve otomasyon, bir çok durumda, Üretimi, güvenliği, etkinliği, kaliteyi ve tutarlılığı artırır. Robotlar tehlikeli alanlarda çalışabilir. Robotlar çevresel konfor aramaz. Robotlar insanlar gibi ihtiyaçlar veya hastalıklar olmadan uzun süre çalışabilir. Robotlar çalışma zamanının tamamında aynı tekrarlanabilir kaliteyi sunar Robotlar insanlardan daha fazla hassas çalışabilir. Robotlar ve üzerlerindeki sensörler insanlardan daha etkindir. Robotlar birden fazla işlevi iaynı anda yapabilir. Robotlar ekonomik olarak, güç olarak işçilerin yerini alabilir.

11 Robotların dezevantajları Robotlar bazı durumlarda kapasite ve tepki zorluğu yaşayabilir Uygun olmayan veya yanlış giriş Karar verme gücü eksikliği Güç kaybı Diğer robot veya insanlara hasar Robotların bazı sınırları vardır. Sernestlik derecesi Beceri Sensör Gerçek zaman tepkisi Robotlar pahalıdır Giriş maliyeti Kurulum maliyeti Çevresel ekipman gerekliliği Eğitim gerekliliği Programlama ihtiyacı Robot koordinat Sistemleri

12 Tipik Çalışma Alanı Gelecekte robotlar

13 Yeni bakış açıları Eğlence ğ / Sosyal robotlar İnsansı Robotlar Sürü / Dağıtılmış robotlar Yeni lokomosyon türleri Uygulama özel Robotlar Tıbbi robotlar Uzaktan tıp ve mühendislik YAPAY ZEKA Robotlar bilince sahip olacak mı? Askeri Ak alanda robot kullanımı kll ne kadar uygun? Robotların insanlara zarar vermeyeceğinden nasıl emin olabilirsiniz?

14 Isaac Asimov ( ) Petrovichi, Russia doğdu Brooklyn, New Yorkta büyüdü 8 yaşında USA vatandaşı oldu B.S., M.S., and Ph.D. sini Columbia University den aldı Biochemistry at Boston University School of Medicine de uuzn süre eğiticilik yaptı 500 ün üstünde Bilim kurgıu kitabı yazdı Asimov un Robot Yasaları Kural l1(h (Human safety): Robotlar bir insan zarar veremez veya zarar verilmesine sessiz kalamaz. Kural 2 (Robots are slaves): Robotlar insanların verdiği tüm komutlara birinci kurallaçelişmediği sürece uymak zorundadır. Kural 3 (Robot survival): Birinci ve ikinci kurallarla çelişmediği sürece kendi varlığını devam ettirmek için korunmalıdır.