Bu yazı, basit bir engelden kaçınma robotu yapımının adımlarını anlatmak amacıyla hazırlanmıştır. Bu, çok az malzeme ve maliyet gerektirdiği için en basit robot türüdür ve yeni başlayanlar için en uygun proje türüdür. Adımlara geçmeden önce, robotik nedir sorusunun kısa bir tanımını yapalım.

Robotik, programlanabilir veya otonom (yapay zeka kontrollü) olabilen ve normalde insanlar tarafından gerçekleştirilen çeşitli görevleri üstlenebilen robotların tasarımı, yapımı, işletimi ve kullanımıyla ilgilenen, mühendisliğin bir dalı ve disiplinlerarası bir alanıdır. Bu mühendislik dalı, mekanik, elektrik ve bilgisayar mühendisliğini bütünleştirir.

Öte yandan, engelden kaçınma robotu, temel olarak engelleri tespit etmek ve ardından bunların etrafından dolaşmak ve diğer görevleri yerine getirmek için sensörler yardımıyla etkili bir şekilde çalışan bir tür otonom robottur. Bu tür robotlar, ultrasonik sensörden gelen okumaya göre söz konusu engellerden kaçınmak veya bazı eylemleri gerçekleştirmek üzere programlanabilir. Aşağıdaki resim, bir engelden kaçınma robotuna örnektir.

Şekil 1. Engelden kaçınan bir robot.

Bu yazı, ilk kez kendi robotlarını yapmayı düşünenler veya engelden kaçınma robotu gibi çok basit bir şey inşa etmeyi hedefleyenler için hazırlanmıştır. Hangi kategoriye girerseniz girin, işte kendi otonom tekerlekli robotunuzu nasıl yapacağınıza dair detaylar. Gerekli adımlar aşağıda listelenmiştir ve daha sonra açıklanacaktır.

• Seçtiğiniz malzemeyi temin edin
• Çerçeve veya muhafazayı inşa edin
• Robotunuzu monte edin
• Programınızı yazın ve yükleyin

İSTEDİĞİNİZ MALZEMEYİ TEMİN EDİN

Diğer tüm projelerde olduğu gibi, robotunuza başlamadan önce, gerekli malzemeleri belirlemek ve temin etmek oldukça önemlidir; çünkü bu, robotu hayata geçirmek için nelerin mümkün olup nelerin mümkün olmadığını net bir şekilde görmenizi sağlar. Bu durumda, basit bir engelden kaçınma robotu için gerekli malzemeler hem mekanik hem de elektrik malzemelerini kapsamaktadır ve işte bunun için gerekli en temel malzemeler.

Dişli motorlar (mekanik):

Bunlar, daha fazla tork sağlamak ve dolayısıyla daha güçlü bir hareket elde etmek için motora bağlı bir dizi dişliyle birlikte gelen motorlardır. Bu durumda, otonom robotum için planıma uyması için SG90 servo motorunu modifiye etmem gerekti.

Şekil 2. Dişli motor

Servo motorlar (mekanik):

Bunlar dişli motorlara benzer, ancak potansiyometre ile birlikte gelirler ve bazılarında bir limit bulunur; yani çoğunlukla dönüş derecesi (180 derece) ile sınırlıdırlar, ancak bazıları kesintisiz 360 derece dönebilir. Bu durumda, SG90 servo motor gibi sınırlı bir tip kullandım. SG90'ın 3 kablosu vardır: VCC (kırmızı), Sinyal (sarı veya beyaz) ve Toprak (siyah veya kahverengi).

Şekil 3. Servo motor SG90

Geliştirme kartı/kontrol ünitesi (elektrikli):

Bu, mekanik, elektrik ve bilgisayar dillerini birbirine bağlamanızı sağlayan mikroişlemciler veya mikrodenetleyiciler içeren bir devre kartıdır. Mühendisler, hobi meraklıları ve öğrenciler için projelerini hızlı bir şekilde öğrenmenin ve test etmenin hızlı bir yoludur. Örnekler arasında Arduino, Raspberry Pi, ESP32 yer almaktadır. Bu örnekte Arduino Uno kullandım.

Şekil 4. Arduino Uno

Devre tahtası (elektrik):

Bu, dirençler, potansiyometreler, LED'ler ve ihtiyaç duyabileceğiniz diğer bileşenler gibi elektrik bileşenleriyle devre bağlantıları yapmanızı sağlayan boş bir devre kartıdır. Bu tamamen isteğe bağlıdır, çünkü bu proje için bağlantılar kart olmadan da yapılabilir.

Şekil 5. Deney tahtası

Ultrasonik sensör (elektrikli):

Ultrasonik sensör, ses dalgalarını kullanarak mesafeleri ölçen ve ardından bu ham verileri geliştirme kartına gönderen bir bileşendir; bu veriler daha sonra Arduino/bilgisayar dili arayüzü tarafından gerekli çıktı için yorumlanır. Çıktı, robotu durdurmak veya başlatmak ya da başka herhangi bir aktivite olabilir. Bu örnekte HC-SR04'ü kullandım.

Şekil 6. Ultrasonik sensör HC-SR04

Motor sürücüsü (elektrikli):

Motor sürücüsü, jumper kabloları yardımıyla motorları Arduino kartına bağlamak için tasarlanmıştır; bu da motorun yönü, hızı ve diğer eylemleri gibi kontrolünü sağlar.

Şekil 7. Motor sürücüsü TB6612FNG

DC piller (elektrikli):

Bu, tüm sistemin güç kaynağıdır ve esas olarak daha yüksek voltaj değeri için seri bağlanmış iki lityum iyon pilden oluşur. Bu durumda, seri bağlanmış iki adet 18650, 3,7V, 3200mAh lityum iyon pil kullandım.

Şekil 8. DC 18650, 3,7 V, 3200 mAh, Lityum iyon pil

DC-DC düşürücü dönüştürücü (elektrik):

Bu, Arduino Uno, servo motorlar, dişli motorlar, ultrasonik sensörler ve LCD gibi bileşenler için daha yüksek voltaj değerlerini daha düşük bir değere düşürmenizi sağlayan bir voltaj düşürücü modüldür. Seri bağlı iki pil toplam 7,4V voltaj sağlar, oysa bileşenlerin çoğu 5V – 6V arasında voltaj kullanır. DC-DC düşürücü ile voltajı düşürmek, daha önce bahsedilen voltaja duyarlı bileşenlerin hasar görmesini önlemeye yardımcı olur.

Şekil 9. DC-DC düşürücü dönüştürücü, voltaj düşürücü modül LM2596

16*2 I2C LCD (elektrikli):

Bu, robotun herhangi bir anda hangi aktiviteyi gerçekleştireceğini gösteren, kurulumunuz için bir ekran ünitesidir. Bazı durumlarda, LCD ekran, Arduino Uno'ya yalnızca 4 pinle bağlanabilmek için LCD'nin pin sayısını (12 pin) 4 pine düşürmek amacıyla bir bağlantı kablosuyla birlikte gelir.

Şekil 10. 16*2 I2C LCD

Şekil 11. 16*2 I2C LCD ve Sırt Çantası

Bağlantı kabloları (elektrik):

Bunlar, bir bileşenden diğerine kolay bağlantı için erkek-erkek, dişi-erkek, dişi-dişi uç noktalarına sahip küçük elektrik telleridir. Bu örnekte, farklı bağlantı noktaları için üç tip uç noktalı jumper telini de kullandım.

Şekil 12. Dişi-dişi bağlantı kabloları

Çerçeve/Muhafaza (mekanik):

Bu, hem mekanik hem de elektrikli bileşenleri bir arada tutan bir şasi veya yapıdır. Bu örnekte, tüm bileşenleri tutan iç şasiyi 3 boyutlu yazıcıda bastım ve ardından tüm düzeneğe bir muhafaza ekleyerek daha şık bir dış görünüm kazandırdım.

Şekil 13. Tekerlekli robot çerçevesi

Tekerlekler:

Bunlar, robotun hareketliliği için kullanılan küçük tekerleklerdir ve tercihinize bağlı olarak iki (bilyalı tekerlek ile) veya dört adet olabilir. Bu örnekte, destek için iki adet 3 boyutlu yazıcıda basılmış tekerlek ve bir bilyalı tekerlek kullandım.

Şekil 14. Robot tekerlekleri

ÇERÇEVENİZİ VEYA MUHAFAZANIZI İNŞA EDİN

Bir sonraki adım, robotunuzun iskeletini oluşturmaktır ve bu, inşa etmek istediğiniz robotun türüne bağlıdır; otonom tekerlekli bir robotu ele aldığımız için, gerekli bileşenleri ekledikten sonra iskeleti monte edip üzerine bir tekerlek takıyoruz. Bu iskeletler, bir mağazadan hazır olarak alınabileceği gibi, kendin yap (DIY) robot iskeleti de olabilir. Bu durumda, sadece özelleştirilmiş bir iskelet değil, aynı zamanda 3 boyutludellaraçları (Fusion 360) ve 3 boyutlu yazıcı kullanarak otonom tekerlekli robotum için bir muhafaza da inşa ettim. Bunun için izlediğim adımlar aşağıdadır.

Bileşenin CAD dosyalarını 3D yazılıma yükleyin:

İlk adım, kullanabildiğiniz yazılıma bağlı olarak SolidWorks , Fusion 360 veya Onshape gibi 3 boyutlu CAD yazılımınızı başlatmaktır . Bu durumda, proje çok basit olduğu ve şık bir muhafaza ile akıcılık istediğim için Autodesk Fusion 360'ı seçtim . Gerekli bileşenlerin (hem mekanik hem de elektrikli) CAD dosyasını içe aktardım.

Şekil 15. Servo motor CAD dosyaları

Şekil 16. Diğer CAD bileşenleri

Bileşenler Etrafındadell:

Sonraki adım, yüzey ve katıdelltekniklerini kullanarak bileşenlerin içe aktarılan CAD dosyaları etrafındadellyapmaktı. Bu, montaj sırasında tolerans sorunlarını ve bileşenlerin muhafaza ile çarpışmasını önlememe yardımcı oldu.

Şekil 17. Muhafazanın yüzeydell

Şekil 18. Muhafazanın yüzeydell(devamı)

Şekil 19. Robot kafa muhafazası yapım aşamasında

Şekil 20. Robot kafa muhafazasının yapım aşaması (devamı).

Şekil 21. 3 boyutlu model ön yüzünün kesit analizi

Şekil 22. 3 boyutlu modelin arka kısmının kesit analizi

Şekil 23. Şeffaf ön görünüm

Şekil 24. Şeffaf arka görünüm

Dosyaları dışa aktarma ve 3D yazdırma:

3 boyutludelltamamlandıktan sonra, çerçeve ve muhafaza parçalarının ayrı ayrı dosyalarını STL formatında dışa aktardım ve 3 boyutlu yazdırma için hazırladım.

Şekil 25. STL dosyasının dışa aktarımı devam ediyor

Şekil 26. 3 boyutlu baskı için dilimlenen STL dosyası

ROBOTUNUZU MONTAJLAYIN

3 boyutlu baskı işleminden sonra yaptığım bir sonraki şey, çerçeveyi veya şasiyi bir araya getirmek ve tüm mekanik ve elektrikli bileşenleri düzenlemekti. Önce çerçeve modülleri bir araya geliyor, ardından motorlar ve tekerlekler gibi mekanik bileşenler, sonrasında ise Arduino Uno, DC-DC düşürücü dönüştürücü, motor sürücüsü, ultrasonik sensör, LCD, piller ve jumper kabloları gibi elektrikli bileşenler geliyor. Aşağıda, montajın hem mekanik hem de elektrik bağlantılarının tam prosedürü yer almaktadır.

Mekanik ve Elektrik Montajı:

İlk olarak 3 boyutlu yazıcıda basılmış çerçeveyi bir araya getirdim, ardından mekanik ve elektrik bileşenlerini ekledim. Aşağıdaki resimler sonuçları göstermektedir.

Şekil 27. Bileşenlerin montajı

Şekil 28. Muhafaza düzeneği

Elektrik bağlantıları:

Ardından tüm elektrik bağlantılarını yaptım ve tüm bileşenleri jumper kabloları kullanarak birbirine bağladım. Aşağıda bağlantıların şematik gösterimi bulunmaktadır

Şekil 29. Otonom tekerlekli engelden kaçınma robotunun şematik gösterimi

7,4V'luk voltajı 5V'a düşürmek için, multimetreniz 5V gösterene kadar DC-DC buck dönüştürücüsündeki potansiyometreyi çevirin. Potansiyometre, buck dönüştürücüsündeki mavi küp şeklindeki vida başı yapısıdır

Muhafaza düzeneği:

Montajın son aşaması, tüm düzeneği 3 boyutlu yazıcıda üretilen muhafaza ile kaplamaktı. Aşağıdaki resimlere bakın.

Şekil 30. Montajın ön görünümü ve 3 boyutlu render görüntüsü. Şekil 31. Montajın arka görünümü.

BİLGİSAYAR DİLİ PROGRAMI YAZIN VE YÜKLEYİN

Son aşama, bilgisayar dili programını yazmak, çalıştırmak ve yüklemektir. Bu durumda, kodlarının temelini C++ veya C# programlama dili olarak kullanan Arduino IDE'yi kullandım. Kod, bilgisayara belirli bir porttan bağlanan bir USB kablosu aracılığıyla yüklendi. Otonom tekerlekli robotun çalışma halindeki görüntülerini aşağıda görebilirsiniz.

Şekil 32. Bilgisayar programı yükleme işlemi devam ediyor

Şekil 33. Aktif hale getirilmeye hazır robot

Aşağıda tipik bir Arduino kod örneği verilmiştir, bunu Arduino IDE programınıza kopyalayıp yapıştırabilirsiniz :

// I2C LCD'li Otonom Tekerlekli Robot Kodu // Güncellendi: Geri vites modu ve bekleme animasyonu eklendi #include<Servo.h> #katmak<Wire.h> #katmak<LiquidCrystal_I2C.h> // Motor sürücü pinleri const int AIN1 = 7; const int AIN2 = 6; const int BIN1 = 4; const int BIN2 = 5; const int PWMA = 3;
  

• Yazar
• Son Blog Yazıları

Oluwatobi Adeoye

Tobby3D Studios'un kurucusu

Oluwatobi Adeoye , Tobby3D Studios'un Kurucusu ve Baş Endüstriyel Tasarımcısı ve 3D NOVA'nın Kurucusu ve Makine Mühendisidir. Mühendislik uzmanlığını yaratıcı vizyonuyla birleştirerek yenilikçi ürün ve endüstriyel tasarım çözümleri sunmaktadır.

son gönderileri Oluwatobi Adeoye (hepsini gör)

• Jet Motoru Nasıl Yaptım Onshape - 17 Kasım 2025
• Kendin Yap Engelden Kaçınma Robotu: CAD'den Gerçeğe - 20 Eylül 2025