Trabzon Beşikdüzü Ticaret Meslek Lisesi öğrencileri, insan elinin yaptığı hareketleri kopyalayan robot el sistemi geliştirdi...
Trabzon Beşikdüzü Ticaret Meslek Lisesi öğrencileri, insan elinin yaptığı hareketleri kopyalayan robot el sistemi geliştirdi.
Türkiye ve dünyadaki bilimsel proje yarışmalarına düzenli olarak katılan ve birçok yarışmada dereceye girmeyi başaran Trabzon Beşikdüzü Ticaret Meslek Lisesi Bilişim ve Robotik Kulübü, TÜBİTAK Orta Öğretim Öğrencileri Araştırma Projeleri Yarışması için “Hareket Kopyalayan Robot El” projesi hazırladı. Projeyle ilgili detaylar konusunda Fizik Öğretmeni Ömer Günaydın ve proje ekibinden bilgi aldık.
ÖMER GÜNAYDIN
FİZİK ÖĞRETMENİ:
TÜBİTAK’ın Araştırma Projeleri Yarışması’na katılmaya nasıl karar verdiniz? Projenizle ilgili teknik bilgileri paylaşır mısınız?
Trabzon Beşikdüzü Ticaret Meslek Lisesi’nde Türkiye’nin ilk “Bilişim ve Robotik” kulübünü 2008 yılında kurduk. Kulübümüze üye öğrencilerimizle her yıl birçok bilimsel yarışmaya katılıyoruz. 2013 yılı içinde birçok bilimsel yarışmaya ve uluslararası bilim olimpiyatına proje hazırladık. “Hareket Kopyalayan Robot El” projemiz ile katıldığımız TÜBİTAK’ın Araştırma Projeleri Yarışması da bunlardan biriydi. “Hareket Kopyalayan Robot El”, insan elinin yaptığı hareketleri kopyalayarak robot el üzerinde aynı hareketleri uygulayabiliyor. Hareket Kopyalayan Robot El; üzerinde bulunan fleks sensörler vasıtasıyla ele takılan bir eldivenden almış olduğu analog verileri işleyerek başka bir robot el üzerindeki servo motorları çalıştırıp insan elinin yapmış olduğu hareketleri kopyalama özelliğine sahip. Projemizin üç temel elemanı fleks sensörler, servo motorlar ve arduino işlemcisidir. Projenin yapım aşamalarından bahsetmek gerekirse; taklit elde kullandığımız kıkırdak boruları öncelikle parmakların uzunluğunda ayarladık ve eklem yerlerinden gerekli açıyı verecek şekilde keserek el haline getirdik. Yaptığımız elin uç kısımlarına misina bağlayarak boruların içinden geçirdik ve diğer uçlarını servo motorlara bağladık. Eldiven üzerine hazırladığımız fleks sensörlerin montajını yaptık. Hazırladığımız tahta üzerine taklit el, servo motorlar, arduino, breadboard, ve lityum polimer pilimizi silikon kullanarak yerleştirdik. Fleks sensörlerin ve servo motorların bağlantılarını yaptık. Programlama aşamasında fleks sensörlerin düz ve tam bükülme durumundaki analog değerlerini serial monitörden okuyarak programımızda bu değerler için aralıklar belirledik. Arduino işlemcisini, okunan analog değerleri servo motorlara açısal bilgi gönderecek şekilde programladık. Projemiz maliyeti düşük olması açısından özellikle bomba imha alanında tercih edilecektir. Bomba imha ekiplerinin uzaktan robot eli göndererek yapacakları işlemler için büyük kolaylık sağlayacaktır. Fizik tedavi alanında ise robot eli kullanacak kişinin el hareketlerinin kapasitesinin artırılması için kullanılacaktır. Yine ince kas hareketlerini de yapacak şekilde geliştirildiği taktirde robotik ameliyatlarda da kullanılabilir.
Öğrencilerinizin projeye katkısı hangi düzeyde gerçekleşti? Proje üzerinde ekip olarak ne kadar çalıştınız?
Projeyle ilgili fikir öğrencilerimizden çıktı. Fikir, geliştirme ve test aşamaları iki ay sürdü. Oldukça yoğun geçen iki ay içinde gerek okulumuzdaki atölye ortamında gerekse kendi evimde bulunan küçük atölyemde öğrencilerimle geceli gündüzlü çalıştık. Süreç içinde öğrencilerime yol haritası çizerek onlara birçok konuda yardımcı oldum. Fikir ürettiler, araştırdılar, malzemeleri temin ettiler, parçaları birleştirdiler, programladılar, test ettiler ve projeyi ortaya çıkardılar.
Bilimsel projelerin eğitim üzerindeki etkisini nasıl görüyorsunuz?
Teknolojinin hızlı ve sürekli geliştiği bir çağda, bilginin de bu şekilde yenilendiği bir gerçektir. Bu bağlamda eğitimin, öğrencilere saf bilgiyi aktarmaktan ziyade, bilgiye ulaşma yöntemlerini öğretmesi gerekiyor. Bunun için bilimsel projeler öğrencilerin bilgiye ulaşma konusunda kendilerini geliştirecekleri çok önemli bir alandır. Öğrenciler bilimsel projelerle; bilgiyi anlamlandırma, işbirliği içinde çalışma, zamanı etkili ve verimli kullanma gibi çeşitli özelliklere sahip olacaklardır.
Benzer yarışmalarda eğitim kurumunuzun ödüle layık görüldüğü projeler var mı?
Okulumuzda proje hazırlama kültürünün yıllar öncesine dayandığını söyleyebilirim. Birçok alanda ve yarışmada çeşitli dereceler elde ettik. Geçmiş yıllarda robotik alanında başarılar elde ettik. ODTÜ Robot Günleri’nde Çizgi İzleyen Robot Kategorisi’nde Türkiye altıncılığı, Milli Eğitim Bakanlığı Robotik Yarışması’nda Türkiye sekizinciliği ve İTÜRO Robot Olimpiyatları’nda Mini Sumo Robot Kategorisi’nde Türkiye dokuzunculuğu gibi derecelerimiz var. Uluslararası proje yarışmalarında ise; Dreamline Tasarım Olimpiyatı’nda “Poşet Beslemeli Çöp Kutusu” projesiyle dünya üçüncülüğüne, EMEPYA Proje Yarışması’nda “Dilekolay” projesiyle dünya dördüncülüğüne, İnepo Çevre Olimpiyatı “RF Nesne Tanıma Eldiveni” projesiyle Türkiye dördüncülüğüne, DOESEF Araştırma Projeleri Yarışması’nda fizik alanında “Hareket Kopyalayan Robot El” projesiyle Türkiye birinciliğine ve Mühendislik alanında “RF Nesne Tanıma Eldiveni projesiyle Türkiye dördüncülüğüne layık görüldük.
Hareket Kopyalayan Robot El projenizden faydalanabilecek sanayi dalları hangileridir?
“Hareket Kopyalayan Robot El” projesini bomba imha işinde kullanılmak üzere tasarladık. Yani bomba imha uzmanı uzaktan elini oynatacak, kesmesi gereken kabloları kesiyormuş gibi yapacak, robot el de bombaya direkt temas ederek yapılması gereken asıl
işi taklit ederek bombayı imha edecek. Savunma sanayisinde faaliyet gösteren şirketler bu teknolojiden faydalanabilecek. Ürettiğimiz prototip geliştirildiği taktirde sağlık sektörünün farklı alanlarında kullanılabilir. Tek eli olmayan fiziksel engelli insanlar zorlandıkları veya yapamadıkları işleri bu araç sayesinde yapabilir. Fizik tedavi alanında kullanılabilineceği gibi geliştirilerek uzaktan ameliyat yapan robotlara dönüştürülebilir.
Projenize kimler maddi destek sağladı?
Projemizi okulumuzun kısıtlı imkanları ile hazırladık. Meslek liseleri bilimsel çalışmalar için sponsor bulmakta çok zorlanıyor. İş adamlarının ve sanayi kuruluşlarının bu tür bilimsel çalışmalarda meslek liselerini desteklemesi gerekiyor. Meslek liselerinin, memleketin meselesi olduğu unutulmamalıdır.
SELİM ABDİOĞLU
ÖĞRENCİ:
“SORUN ÇÖZME BECERİM GELİŞTİ”
“Öğretmenlerimiz; insanlığa faydası dokunabilecek, mevcut işleri kolaylaştırabilecek ya da bir sorunu ortadan kaldırabilecek fikirler üretmemizi isterdi. Her soruna “ben bu sorunu nasıl çözebilirim” yaklaşımını benimseyerek düşünmemizi tembihlerdi. Bilişim ve Robotik Kulübü’ne katıldık ve kendimizi sürekli bir araştırma, öğrenme ve yeni şeyler keşfetme maratonunun içinde bulduk. Bu kulübe girip de projeler üretene kadar, araştırma ve üretme duygusunun heyecanını, başarma duygusunun verdiği hazzı hiç yaşamamıştım. Çok mutluyum, artık sürekli sorguluyorum. Sorun çözme becerim çok gelişti. Ezberciliğin günlük hayatta çok da işe yaramadığını farkettim. Kendimi robot teknolojileri alanında geliştireceğim. Herkes sevdiği işi yapmalı. Sanayiyle iç içe olmaktan mutluluk duyuyorum. Eğitimimi tamamladıktan sonra robotik ve mekanik gibi alanları kapsamına alan sanayi kollarında çalışmak istiyorum.”
LOKMAN ÇALIŞKAN
ÖĞRENCİ:
“FİKİR ÜRETMEYİ, PROJE OLUŞTURMAYI SEVİYORUM”
“Kulübe girdikten ve öğretmenimizin desteği aldıktan sonra kendimizi sürekli sorun aramaya adadık. İnsanlığa faydalı bir şeyler üretebilecek olma fikri çok cazip geliyordu. İnternetten araştırma yaparken flex sensörleri gördük ve bunun üzerinde fikirler üretmeye başladık. Bir taraftan da malzemeleri temin ediyorduk. Gece gündüz çalıştık, rehber öğretmenimizle atölyede sabahladığımız günler oldu. Fakat çabamızın karşılığını aldık. Teorik eğitimlerin çok çabuk unutulduğunu düşünüyorum. Teoriyi pratikle harmanladığınızda asıl iş, asıl fayda o zaman ortaya çıkıyor. Proje üretirken önce teorik olarak araştırma yapıyoruz, sonra
üretime geçiyoruz. Bilgilerimiz daha kalıcı oluyor. Gelecekte kendimi robotik alanda geliştirebileceğim eğitimleri almak istiyorum. Fikir üretmeyi, proje oluşturmayı seviyorum. Üretim yapmak, sanayiyle iç içe olmak demektir. Mekanik ile ilgili olan her türlü sanayide çalışmayı çok isterim. Bunun olması için de elimden geleni yapacağım.”
