Rəqəmsal kompüterlərin ixtirasından sonra alimlər onu “elektron beyin”adlandırdılar. Daha sonra robot yaratmağa başladılar. İlk proqramlaşdırıla bilən robot 1961-ci ildə istehsal olunmuş Unimate idi. Bu robot vasitəsilə qaynar metal əşyaları daşımağ olurdu. Unimate ilk proqramlaşdırıla bilən və avtonom robot idi.

1966-cı ildə Robot Shakey hazırlandı. Robot Shakey özünü necə aparacağı barədə qərar verən ilk ağıllı avtonom robot idi.

İllər keçdikcə kompüterlərin inkişafı robotexkina elmində də bir sıra irələyişlərə səbəb oldu. Alimlər süni intellekt üzrə yeniliklər edərək Shakey robotunu daha da təkminləşdirdilər. Bunun sayəsində daha genış tapşırıqlar edə bildi və üzən uça bilən heyvanların davranışlarını modelləşdirə bilən robotlar yarandı.

İkinci istiqamətdə əsas diqqət insanın üzvlərini təqlid edən süni əzaların yaradılmasına yönəldildi. Zaman keçdikcə alimlər insanabənzər robotların (humanoid) yaradılmasına çalışdılar.

Robototexnika nədir?

Robototexnika insan hərəkətlərini əvəz edən (və ya təkrarlayan) robotlar adlanan maşınlar istehsal edən elm, mühəndislik və texnologiyanın kəsişməsidir. Robot insanlara kömək edə bilən və ya insan hərəkətlərini təqlid edə bilən proqramlaşdırıla bilən maşınların qurulduğu robototexnika sahəsinin məhsuludur. Robotlar əvvəlcə monoton vəzifələrin öhdəsindən gəlmək üçün (konveyerdə avtomobil tikmək kimi) qurulmuşdu, lakin sonradan inkişaf edərək yanğınla mübarizə, evləri təmizləmək və inanılmaz dərəcədə mürəkkəb əməliyyatlara kömək etmək kimi vəzifələri özündə birləşdirdi.

Texnologiya irəlilədikcə robototexnika hesab edilənlərin əhatə dairəsi də genişlənir. 2005-ci ildə bütün robotların 90%-i avtomobil zavodlarında avtomobil hazırlanmasında istifadə olunurdu. Bu robotlar, əsasən, avtomobilin müəyyən hissələrini qaynaq etmək üçün istifadə edilirdi. İndi isə elmin bütün sahələrində robotları görmək olar. Məsələn səhiyyədə, hüquq-mühafizə orqanlarında və yerin dərinliklərində araşdırma aparan müasir robotlara rast gəlmək olar.

Robot texnikası günü-gündən genişlənsə də robot üçün dəyişilməyən bir sıra xüsusiyyətlər var.

1. Robotlar mexaniki konstruksiyadan ibarətdir. Yəni hər bir robot istifadə olunacağı mühitə uyğun konstruksiyadan hazırlanır.
2. Robotların idarə olunması üçün onları gücləndirən vasitələrə ehtiyac var. Bunlara da batareyanı misal göstərmək olar.
3. Robotlara onların görəcəyi işə uyğun kod yazmağ lazmıdır. Kod olmazsa robot sadə dəmir parçasıdır. Yazılmış kod sayəsində robot hansı işi hansı vaxta yerine yetirməli olduğunu bilir.

Proqram təminatının və süni intellektin hər il inkisafı robotların da inkişafına səbəb olur. Şüphəsiz ki, yaxın gələcəkdə robotlar həyatımızda ayrılmaz rol oynayacağlar. Onlar daha ağıllı, daha çevik və enerjiyə daha çox qənaət edəcəklər. Həmçinin, onların istifadə dairəsi artacaq və fabriklərin əsas hissəsi olacaqlar. Robotlar okeanların dərinliklərindən tutmuş kosmosda insanların edə bilmədiyi işlərin öhdəsindən asanlıqla gəlirlər.

Robototexnikanın tətbiq sahələri

• Meşə yanğınları ilə mübarizə üçün;
• Cərrahi köməklər;
• Yaşlı insanlar üçün nəzərdə tutulmuş robotlar;
• Müharibə zonalarında mina detektorları;
• Məişət;
• İstehsalat;
• Xalq təsərüfatı;
• Kosmos;
• Təbii fəlakətlərdən sonra axtarış zamanı və s.

Robotların növləri

Robotların yerinə yetirdikləri vəzifələrə görə müxtəlif ölçüdə ola bilərlər. Belə olan halda da onlar bir-birilərində ölçülərinə, yerinə yetirdikləri funksiyalara görə fərqlənirlər. Ümumi halda isə robotları 5 əsas növə bölürlər.

1. Əvvəlcədən proqramlana bilən robotlar
2. İnsanabənzər robotlar
3. Artan robotlar
4. Teleoperativ robotlar
5. Avtonom robotlar

1)Əvvəlcədən proqramlana bilən robotlar: Bu tip robotlar proqram vasitəsilə lazım olan işləri əvvəlcədən bilirlər. Bu robotlar işləyən zaman onların işinə müdaxilə etmək olmur. Əvvəlcədən proqramlaşdırıla bilən robotlara misal olaraq, sənaydə maşın istehsalında və tibbidə istifadə olunan robotları misal göstərmək olar.

Ümumiyyətlə, avtomobil sənayesi ən çox robot istifadə edən sanaye növüdür. Burada istifadə olunan əvvəlcədən proqramlaşdırıla bilən robotlar maşınların qaynağında, boyanmasında istifadə edilir.

Tibbdə istifadə olunan robotlar yüksək dəqiqlik tələb edir. Xərçəng xəstəliyində şişlərin aşkar olunmasında və müalicə olunmasında istifadə olunur. CyberKnife bu tip robotlara aiddir və bu robot sayəsində insan bədəninin lazım olan yerlərinə lazimi dozada radiasiya çatdıraraq müalicə edir.

Bu tip robotların xüsusiyyətlərindən belə nəticəyə gəlmək olar ki, onlar proqram vasitəsilə onlara daxil edilmiş plan üzrə hərəkət edirlər. Yəni bu robotlarla təcrübə apara bilmərik, çünki onlar necə cavab verəcəklərini bilmirlər.

2)İnsanabənzər robotlar: Bu robotlar insana xas olan hərəkətlər edirlər. Bir növ insanı təqlid edirlər. İnsan kimi qaçma, tullanma hər hansı əşyanı bir yerdən digər yerə daşıya bilirlər. İnsanabənzər robotlara Hanson Robotics-in Sophia-nı misal göstərmək olar.

3)Artan robotlar: Artan robotların əsas göstəriciləri onların artan inkişaf etməsidir. Yəni insan imkanlarını artırır və ya hər hansı insan fiziki məhdudludursa, bu robotlar insanın itirdiyi imkanları əvəz edir. Bu tip gücləndirici robotların əksəriyyəti insanın gücünün çatmadığı işləri görən robot protez üzvlər və ya ekzoskeletlərdir. Artan robotlar tibb və sənayedə geniş tədbiq olunur.

Tibb (Protez). Tibbdə ən geniş yayılmış artan robot nümunəsi protezlərdir. Beyinlə birləşdirilə bilən robotlar normal insan qolu kimi xəstənin düşüncələrinə görə hərəkətlərə cavab verir. Bu tip protezlərə nümunə kimi DEKA Qolu göstərmək olar.

Ekzoskeletlər. Bu robotların bir neçə nümayəndəsi var. Ekzoskletlər protezlərdən fərqli olaraq insanların məhdud imkanlarını bərpa etmir. Bu robotlar insanların imkanlarını artırır. Məsələn hər hansı ağır yüklərin daşınmasında istidafə olunurlar.

Bundan əlavə tibbdə də istifadə edilir. Ekzoskeletlərin əsas məqsədi sürət itirmədən insanın imkanlarını artırmaqdır. Bəzi iflic xəstəliklərində, skleroz kimi sinir-əzələ xəstəliklərində xəstə üzərində tədbiq olunur.

Ekzoskeletlərin nümayəndələri:

• Raytheon XOS2;
• EksoBionics-dən eAyaqlar.

4)Teleoperativ robotlar: Teleoperativ robotlar uzaqdan idarə olunan robotlardır. Bunun nəticəsindı insan uzaq məsafədən təhlükəsiz onu idarə edə bilir. Bu robotlar əsasən qeyri-sabit hava şəraitində, coğrafi şəraiti yaxşı olmayan zamanlarda istifadə olunur. Teleoperativ robotlara misal olaraq BP şirkətinin neft sızması zamanı onun aşkar olunmasında və aradan qaldırılmasında istifadə olunan qayıqları, döyüş  meydanında minaların aşkar olunmasında istifadə olunan dronları göstərmək olar. Hər keçən il robotların sayının artması onların daim yenilənməsinə və saylarının artmasına səbəb olur. Bu cür robotlara tibbi sahəsində də xüsusi diqqət yetirilir.

5)Avtonom robotlar: Bu robotlar insan tapşırığından asılı olmayaraq hərəkət edir. Onlarda ətraf aləmi dərk edən sensorlar quraşdırılıb. Avtonom robotlar açıq mühitdə tapşırıqları yerinə yetirmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Quraşdırılmış sensor sayəsində o ətrafdan məlumatı alır,analız edir və vəziyyətə uyğun qərar qəbul edir. Bu tip robotlara Roomba tozsoranını misal göstərmək olar. Avtonom robotların başqa nümayəndələri:

• Çəmən budama robotları;
• Avtonom dronlar;
• Tibbi köməkçi robotlar.

Tibbi köməkçi robotlar hansı xəstənin hansı dərmanı aldığını bilərək ona vaxtında dərman verir.

Robotların əsas komponentləri

Robotlar hazırlanarkən bir məqsəd üçün qurulur. Bu vəzifələri yerinə yetirmək üçün bir sıra kompanentlərə ehtiyac var. Məsələn enerji mənbəyi, prosessor. Robotexnika bu elementləri 5 yerə bölür.

1. Sensorlar;
2. Aktuatorlar;
3. Enerji təchizatı;
4. Nəzarət sistemi;
5. Effektorlar.

1)Sensorlar: Robota ətraf haqqında məlumat veren elementdir. Bu məlumatlar da robotun davranışlarına təsir edir. Kameralar robota ətraf mühitin rəngini formasını həmçinin obyektlərə qədər olan məsafəni ötürür. Mikrafon robota səsləri tanımağa imkan verir. Bunlardan başqa digər maraqlı funksiyaları yerinə yetiren sensorlar da var. Məsələn İşıq Təsbiti və Aralığı (LİDAR) ətrafın üçölçülü xərtəsini yaradır. Yerin cazibəsini hiss edən akselerometrlər və maqnitometrlər kimi sensorla da var.

2)Aktuatorlar: Cihazı o zaman robot adlandırmaq olar ki, o hərəkət edən gövdəyə malik olsun. Bu hərəkəti də yaradan və ona cavabdeh olan element aktuatordur.

3)Enerji təchizatı: İnsanın işləməsi üçün qidaya ehtiyacı olduğu kimi robotların da gücə ehtiyacı var. Robotların əksəriyyəti batareya ilə işləyirlər. Təhlükəsizlik, həyat dövrü, çəki robot üçün vacib amillərdir.

4)Nəzarət sistemi: Nəzarət sistemi robotun əsas elementlərində biridir. Robota hər hansı işi yerinə yetirmək üçün proqramlaşdırılır. Bu bir növ insan bədəninə sinir vasitəsilə siqnalların göndərilməsinə bənzəyir.

5)Effektorlar: Bu element vasitəsilə robota yerinə yetirməli olduğu işlərə imkan verən xarici elementdir. Sənayedə istifadə olunan robotlar boya çiləyicilər və s. kimi alətlərlə təchiz olunur.

Aktuator nədir?

Evdə işdə gündəlik həyatımızda onlarla qarşılaşırıq. Bəs aktuator nədir? Akruator sistemə daxil olan enerjini çevirərək hərəkət yaradır. Aktuatorun yaratdığı hərəkət xətti və fırlanan ola bilər. Xətti ötürücülər xətti hərəkət edirlər. Yəni müstəvi üzərində irəli geriyə hərəkət edirlər. Digər tərəfdən fırlanan aktuatorlar adından da göründüyü kimi fırlanma hərəkəti yaradır. Yəni dairəvi müstəvi üzrə hərəkət edirlər. Xətti ötürücündən fərqli olaraq fırlanan ötürücülər üçün yol məhdudlaşmır.

Ötürücülər pnevmatik, elektrik, hidravlik ola bilərlər. Hansı tip aktuatorun seçilməsi isə görüləcək işdən asılıdır. Nəzarət enerjisi nisbətən aşağı enerjidir. Əsas enerji mənbəyi elektrik cərəyanı, hidravlik maye təzyiqi və ya pnevmatik təzyiq ola bilər. İdarəetmə siqnalını qəbul edərək aktuator mənbənin enerjisini hərəkətə çevirərək cavab verir. Məsələn: mağazaya girdiyimiz zaman qapının avtomatik açılmasına imkan verən aktuatordur.

Bəs aktuator obyekti necə hərəkət etdirir?

Aktuator enerji mənbəyi götürür və ondan nəyisə hərəkət etdirmək üçün istifadə edir. Başqa sözlə aktuator enerji mənbəyini və ya siqnalı fiziki-mexaniki hərəkətə çevirir.

• Elektrikli aktuatoru çalışdırmaq üçün elektrik enerjisindən istifadə olunur.
• Hidravlik aktuator üçün müxtəlif növlü mayelər istifadə olunur. Onlar ən çox ağır maşınılarda istifadə olunur və çox yüksək təzyiq yaradırlar.
• Pnevmatik aktuatorlar isə hava təzyiqindən istifadə edir.

Yəni aktuatorlar enerji mənbəyi olaraq elektrik, maye və hava təzyiqini istifadə edir. Bu enerjilər alınıb hərəkət enerjisinə çevrilir. Robotların əsas elementi sayılan aktuatorların əksəriyyəti fırlanma və ya xətti hərəkət edirlər. Xətti ötürücülər qüvvə ilə fırlanan ötürücülər fırlanma momenti ilə müəyən edilir.

1)Hidravlik aktuator. Ağır yükləri idarə edən robotlardan istifadə olunur. Bu aktuatorlar digər ötürücülərlə müqayisədə çox güc yarada bilirlər. Daha çox sürət, dəqiqlik və sabitliyin tələb olunduğu yerlərdə istifadə olunur. Slindir və porşen quruluşa malikdirlər. Kamera hidravlik maye ilə doldurulur.Mayeyə tətbiq olunan təzyiq pistonu hərəkət etdirir. Hidravlik aktuatorun üstünlükləri:

• Sadə və saxlamaq asandır;
• Daha az səs-küyə səbəb olur;
• Sistemdəki sızmalar asanlıqla aşkar olunur;
• 
  Nəzarət etmək asan və dəqiqdir.

Hidravlik aktuatorun çatışmazlıqları:

• Düzgün qulluq tələb olunur;
• Bahalıdır;
• Mayenın sızması ekoloji problem yaradır;
• Yanlış istifadə olunmuş maye sistemə zərər verə bilər.

2)Pnevmatik aktuator

Hidravlik aktuator kimi pistonu hərəkət etdirmək üçün hidravlik mayedən istifadə olunur.Pnevamtik aktuatorlar silindr formasında dizayn edilir.Sıxılmış havanı bir istiqamətdə hərəkət etdirmək üçün bir piston üzərində hərəkət edir.

Pnevmatik aktuatorların üstünlükləri

• Ucuzdur;
• Təhlükəsiz və istifadəsi asandır;
• Təmizdir. Ətraf mühiti daha az çirkləndirir.

Pnevmatik aktuatorların çatışmazlıqları

• Vibrasiyaya həssasdır;
• Yüksək səs-küyə səbəb olur;
• Dəqiq nəzarət tələb edir.

Elektrikli aktuator. Robot texnikasında ən çox istifadə olunan aktuatordur. Elektrik aktuatoru AC/DC ötürücüləri ola bilər.

Elektrikli aktuator üstünlükləri

• Maye sızması yoxdur. Nəticədə ətraf mühit üçün təhlükəsi azdır.
• Ən yüksək dəqiqlik təklif edir.
• Asanlıqla proqramlaşa bilir.

Eektrikli aktuator çatışmazlıqları

• Qiyməti daha yüsəkdir;
• Bütün mühitlər üçün uyğun deyillər;
• Digər aktuatorlarla müqayisədə həddən artıq istiləşmə, aşınmaya məruz qalırlar.

İstinadlar:

1. https://robocademy.com/2020/04/13/how-to-choose-an-actuator-for-your-robot/
2. https://elektrikinfo.com/aktuator-nedir/
3. https://az.wikipedia.org/wiki/Aktuator
4. https://mind.ilstu.edu/curriculum/medical_robotics/kinds_of_robots.html
5. https://www.youtube.com/watch?v=vF61cZerj2M
6. https://www.hwlibre.com/az/ros/

Hüseynova Nuranə Arif qızı