Robototexnikada məsafədən idarəetmə mexanizmi

Uzaqdan idarə olunan robotlar nədir? –

• Əksər hallarda uzaqdan idarə olunan hər hansı ötürücü cihaz tərəfindən teleoperasiya olunan (sistemlə məsafədən idarə olunan) robotlara uzaqdan idarə olunan robotlar deyilir. Burada insan və robot arasında birbaşa qarşılıqlı əlaqə var.

Uzaqdan idarə olunan robotların tətbiq sahələri hansılardır?

• Günəş sistemimizdəki kosmik araşdırmaların əksəriyyətində uzaqdan idarə olunan robotlar var.
• Uzaqdan idarə olunan robotlar hərbi və döyüş əməliyyatlarına böyük dərəcədə inteqrasiya etmiş vəziyyətdədir.
• Uzaqdan idarə olunan robotlar, istifadəçinin robotu təhlükəsiz məsafədən idarə edə bildiyi bomba aşkarlama və zərərsizləşdirmə fəaliyyətlərində səmərəli şəkildə istifadə olunur.  
• Uzaqdan idarəetmə cihazları əsasən dərin okean və kosmos kimi mühitlərdə istifadə olunur, çünki fiziki olaraq belə yerlərdə olmaq son dərəcə təhlükəlidir.
• Uzaqdan cərrahiyyə (həmçinin telecərrahiyyə kimi tanınır) bir həkimin xəstəni fiziki olaraq eyni yerdə olmasa da, cərrahi əməliyyat edə bilməsidir.
• İstehsal sənayesində robototexnika hissələrin istehsalı, tamamlanması, köçürülməsi və yığılması üçün istifadə olunur.

Məsafədən idarə olunan robotlarda hansı texnologiyalardan istifadə olunur?  

• İnfraqırmızı texnologiya: Robot texnikasında ən çox istifadə edilən idarəetmə mexanizmidir. Ötürücü kimi də tanınan infraqırmızı pult qəbulediciyə və ya robota siqnal göndərmək üçün infraqırmızı işıqdan istifadə edir. O, “səs artırma” və s. kimi əmrləri təmsil edən xüsusi ikili kodlara uyğundur. Qəbuledici işığın infraqırmızı impulslarını ikili kodlara deşifrə edir.
• Radiotezlik texnologiya: Bu uzaqdan idarəetmə vasitələri ötürücü vasitəsilə kodları ötürmək üçün radio dalğalarından istifadə edir. Müasir peyk televiziya sistemləri bu tip pultlardan istifadə edir. Bu tip pultla robotlar 100 futdan çox məsafədən idarə oluna bilər. 
• Nitqin tanınması texnologiyası: Tətbiq etmək ən çətin texnologiyadır, lakin robotlarla qarşılıqlı əlaqəni artırmaq üçün çox vacib bir aktivdir. Məqsəd mikrofonda deyilən bir ifadəni təhlil etməkdir, daha sonra yazıya köçürülür və istifadə olunur. Nitqin tanınmasını inteqrasiya etmək üçün müxtəlif API-lər mövcuddur. Bu texnologiyadan istifadə edən məşhur modullar arasında “Say It Module” var. 
• Səs texnologiyası: Nitqin tanınması texnologiyasına bənzər görünsə də, əslində tamamilə fərqlidir. Bu, səslərin tezliyinə daha çox diqqət yetirir, birincisi isə onun akustikasından asılıdır. Əl çalmaq, fit çalmaq və s. kimi müxtəlif səslər müxtəlif tapşırıqların funksiyasını işə salmaq üçün proqramlaşdırıla bilər. 
• Şəbəkə texnologiyası: Adından da göründüyü kimi, pultun işləməsi üçün müxtəlif şəbəkələrdən istifadə edir. O, simli ola bilər və ya pult Ethernet şəbəkəsinə qoşula bilər və ya simsiz ola bilər, məsələn, Wi-Fi, Bluetooth və s.

Robotlar necə işləyir?

Robot 3 əsas hissədən ibarət avtonom maşındır. Robotun işləməsi üçün bütün bu hissələr birlikdə işləməlidir.

• Nəzarətçi: Robot nəzarətçisi robotun hərəkətlərini və funksiyalarını idarə edir. Geribildirim idarəetmə sistemi olan robot nəzarətçisi, robotun hərəkət edən hissələrinin təqib etməsi üçün əmrlər verən bir kompüter proqramı tərəfindən idarə olunur. Nəzarətçi robot və onun iş mühiti haqqında məlumatları saxlayır və robotu idarə edən proqramları özündə saxlayır; 
• Ötürücü: Ötürücülər (mühərriklər, porşenlər, tutacaqlar, təkərlər və dişlilər kimi) robotu hərəkət etdirmək, tutmaq, döndərmək və ya qaldırmaq üçün robot elementlərinin mexaniki hərəkətlərini yaratmaq üçün istifadə olunur. Ötürücülərin hərəkət yaratmaq üçün tələb etdiyi enerji mənbəyi adətən elektrik, hidravlik maye və ya pnevmatik təzyiqdir;
• Sensorlar: Sensorlar robotlara onun ətrafı və digər vacib məlumatlar haqqında məlumat verir. Aşkarlama elementləri, ölçülər, formalar, obyektlər arasında məsafə, istiqamət və s. ölçüləri və onları emal edən robot nəzarətçisi kimi detalları qidalandırır və sonra robotun müvafiq hərəkətlərini təmin etmək üçün aktuatorları işə salaraq, lazımi dəyişikliklər edərək idarəetmə siqnalını geri göndərir.

Robotları necə idarə edə bilərik?

Robotlar süni intellektdən istifadə etməklə əl ilə idarəetmə, simsiz idarəetmə və tam avtomatik idarəetmə daxil olmaqla müxtəlif üsullarla idarə oluna bilər.

 Robot texnikasında idarəetmə sistemi:

Robot idarəetmə sistemi istənilən nəticəni əldə etmək üçün əmrləri idarə edir, robotun müxtəlif hissələrinin hərəkətini və funksiyasını istiqamətləndirir və ya tənzimləyir. İstənilən robot idarəetmə qurğusunun əsas tələbi robot hərəkətinin avtomatik idarə olunmasıdır. Hər robotun bir növ əks əlaqə idarəetmə sistemi olan bir nəzarətçisi var. O, davamlı olaraq sensorlardan oxuyur və istənilən robot davranışına nail olmaq üçün aktuatorlar üçün əmrləri yeniləyir. Robot nəzarətçisi robotun işinin bütün aspektlərini koordinasiya edir və idarə edir. Yüksək performans səviyyəsinə nail olmaq üçün robot idarəetməsi aşağıda izah edildiyi kimi sensor rəyindən istifadə edərək qapalı dövrəli idarəetmə sistemindən istifadə edir.

Əlaqəyə nəzarət sistemi beş əsas komponentdən ibarətdir:

1. Daxiletmə;
2. Nəzarət olunan proses;
3. Çıxış;
4. Hissedici elementlər;
5. Nəzarətçi və idarəedici qurğular;

Qapalı dövrə idarəetmə sistemi nədir?

Əks əlaqədən istifadə edən idarəetmə sisteminə qapalı dövrəli idarəetmə sistemi deyilir. Qapalı döngə əks əlaqə nəzarətində nəzarətçi prosesin ölçülmüş çıxış dəyərini istinad və ya təyin nöqtəsi olan istənilən təyin edilmiş dəyərlə müqayisə edir. Çıxış dəyəri istinad dəyəri ilə müqayisə üçün “hissedici elementlər” vasitəsilə geri verilir. Faktiki çıxış dəyəri ilə prosesin arzu olunan təyin edilmiş dəyəri arasındakı fərq “xəta” siqnalıdır. Bu xəta siqnalı nəzarətçiyə ötürülür ki, bu da nəzarət altında olan “prosesə” daxil olan siqnalda lazımi dəyişikliklər edən idarəetmə hərəkətini yaradır ki, prosesin çıxış dəyəri istənilən təyin edilmiş dəyərə çatsın. Robotun hərəkətlərini idarə edən robot nəzarətçisini Robotun beyni hesab etmək olar. Robot idarəetmə sistemi ilə bağlı əsas nəzəriyyə ondan ibarətdir ki, müəyyən məqsədə nail olmaq üçün proqram əmrinə cavab olaraq giriş siqnalı yaradılır və bu, robot elementlərinin mexaniki hərəkətlərini yaratmaq üçün aktuatoru işə salan nəzarətçidən çıxış siqnalı yaradır. İdarəetmə alqoritminin proqramlaşdırılması nə qədər ağıllı olarsa, idarəetmə sistemi bir o qədər etibarlı və səmərəli olar. Robotun hərəkəti və qüvvələri ölçmələri robot nəzarətçisinə göndərən “sensorlar” vasitəsilə ölçülür. Referans təyin nöqtəsindən və sensor rəyindən istifadə edərək, robot nəzarətçisi sistem xətasını azaltmaq və sistemin çıxışını istədiyiniz təyin edilmiş dəyərə qaytarmaq üçün idarəetmə siqnalında tələb olunan dəyişiklikləri edir.

Robot idarəetmə sisteminin əsas növləri hansılardır?

Robot idarəetmənin iki əsas növü var:

• Nöqtədən-nöqtəyə nəzarət sistemi: Bu idarəetmə sistemi ilə robot bir hissəni haradan götürəcəyini və həmin hissəni harada tərk edəcəyini bilir. Bu sistem proqramları quraşdırarkən və endirərkən işləyir;
• Davamlı yola nəzarət sistemi: Bu idarəetmə sistemi robotun qaynaq və ya rəngləmə kimi müəyyən bir yolu izləməsi lazım olduqda işləyir.

Bir sözlə, robot idarəetmə sistemi əmrləri idarə edir, robotun müxtəlif hissələrinin hərəkətini və funksiyalarını istiqamətləndirir və ya tənzimləyir, həmçinin müəyyən qüvvələr və hərəkətlər toplusunu yerinə yetirir. Qapalı dövrə idarəetmə sistemində, xətanı azaltmaq və sistemin çıxışını sabitləşdirmək üçün faktiki çıxış dəyəri ilə prosesin istənilən təyin edilmiş dəyəri arasındakı fərq olan işə salınan xəta siqnalı robot nəzarətçisinə verilir. Və beləliklə robotun istədiyiniz kimi hərəkət etməsinə nail olursunuz.

İstinadlar:

1. https://www.skyfilabs.com/blog/what–are–remote–controlled–robots–and–how–to–build
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405896319323791
3. https://www.researchgate.net/publication/303341093_Wireless_Remote_Control_of_a_Mobile_Robot https://www.the–tech–addict.com/control–system–in–robotics/
4. https://towardsdatascience.com/introduction–to–robotic–control–systems–9ec17c8ac24f

Kənan Qarazadə