1. Kolaboratif Robot (Cobot) nedir?
Yeni bir robot türü, kolaboratif robot (cobot), insanla yan yana, emniyetli bir şekilde çalışabilme kabiliyeti sayesinde endüstride hızla kendine yer bulmaya başladı. Çok yakın zamana kadar robotları sadece güçlü, dayanıklı, çok ağır işler yapan devasa otomatik makinalar olarak görürdük. Ancak ortaya çıkan bu yeni robot (kolaboratif robot, cobot), insanla yan yana çalışabilme özelliği sayesinde geleneksel robot algımızı değiştiriyor.
Video kaynak: BRP-Rotax Youtube / Kolaboratif robot (cobot) nedir?
Cobot sözcüğü İngilizce ‘Collaborative Robot‘ sözcük grubundan türetilmiştir. Anlamı iş birlikçi robottur. Kiminle iş birliği yapıyor? İnsan ile. Neden insanla iş birliği yapmasına ihtiyaç duyuyoruz? Çünkü insan gücü sınırlı ve tekrarlayan işler insanı yoruyor, sıkıyor. Dahası tehlikeli olabilecek işleri de robota yaptırabiliriz. Ancak robotun, tüm bu işlerin kendisine öğretilmesine ve insanla güvenli bir şekilde yan yana çalışabilme kabiliyetlerine ihtiyacı var. İnsan, yalnızca bu işleri ona öğretmiyor, ayrıca robotun kabiliyetinin yetmediği noktalarda fiziksel işlerin sorumluluğunu da alıyor.
2. İnsan ve Robotun Çarpışma Durumu
Peki insan ve robot yan yana çalışırken robot insana çarpmaz mı? Çarpmaması gerekir, çarpsa da zarar vermemelidir. Bu güvenlik gereksinimlerini detaylı anlatan yazımıza buradan erişebilirsiniz.
Kolaboratif robotların güvenlik bariyerleriyle, çitlerle insanla temasının kesilmesine gerek yoktur. Çarpma olma olasılığına karşı sonuçları hafifletecek bazı tasarım özelliklerine sahiptir:
- Çarpmanın etkisini azaltmak için daha hafif malzemeler kullanılır (momentumun korunumu). Çoğunlukla alüminyum alaşımları tercih edilmektedir.
- Kolaboratif robotun çarpabilecek uzuvları keskin kenarlardan, uçlardan arındırılır (deliciliği/eziciliği yani çarpma gerilimini azaltmak için).
- Çarpma meydana geldiğinde robot, kendi hareket yönünden farklı bir yönde zorlanacağı için, eklemlerindeki motorlarından çekilen güç miktarında bazı değişiklikler meydana gelir (çoğunlukla artar). Robot da bu akım değişikliklerini algılayarak hareketini durdurur ya da yavaşlatır. Bu amaç için çoğunlukla kuvvet/tork sensörleri kullanılır ve bu işlem milisaniyeler içinde gerçekleşir.
Kolaboratif robotun kendi kabiliyetleri dışında harici endüstriyel kameralar, hareketli platformlar, özel tutucular (robot elleri – grippers), sensörler vb. gibi eklentiler kullanılarak kolaboratif robot sisteminin kabiliyetleri artırılabilir. Örneğin endüstriyel kameralar sayesinde, görüntü işleme teknikleri kullanılarak, kolaboratif robot (cobot) çevresindeki insanları/nesneleri görür ve tanır, ona göre güvenli bir şekilde işini yapar. Bu teknolojilerin zevkli yanı da bu zaten… Bir çözüm mimarı olarak türlü türlü problemlere farklı sistemler entegre ederek yaratıcı çözümler bulabiliyorsunuz. Örneğin Ford, sis farı montajında kullandığı kolaboratif robotları, sıkımı yapılacak deliğe, endüstriyel kameralar ile yönlendiriyor.
3. İnsan – Kolaboratif Robot İş Birliği Tipleri
Peki kolaboratif robotlar ile insanların yaptığı iş birliğinin tipleri nelerdir? Uluslararası Robotik Federasyonu[1] dört çeşit iş birliği tipi tanımlamaktadır:
- Bir arada çalışma: İnsan ve robot, ortak bir çalışma alanı olmadan, yan yana çalışır. Yani robot bir iş yaparken, yanda insan başka bir operasyonu gerçekleştirmektedir ve birbirlerinin çalışma alanlarına girmezler.
- Sıralı iş birliği: İnsan ve robot, bir çalışma alanının tamamını veya bir kısmını paylaşır, ancak aynı anda aynı parça veya makinede çalışmaz. Örneğin bir parçaya delik açılacak ve delik açıldıktan sonra deliğe özel bir sıvı enjekte edilecek. Robot deliği açıyor ve uygun bir mesafeye geçip duruyor. Daha sonra insan sıvıyı deliğe enjekte ediyor. Parça banttan akıp gidiyor ve yeni gelen parça ile robot tekrar çalışmaya başlıyor ve aynı iş birliği sürüyor.
- Tam iş birliği: İnsan ve robot aynı parça veya makinede aynı anda çalışıyor ve ikisi de hareket halinde. Örneğin, bir parçada hem sıkım yapılacak, hem de yüzeyinin bir kısmına boyama işlemi uygulanacak. Robot sıkımı yaparken insan eş zamanlı olarak aynı parça üzerine boyama işlemi uyguluyor.
- Duyarlı iş birliği: Robot, çalışanın hareketini algılar ve ona göre gerçek zamanlı olarak yanıt vererek çalışır. Bu tipte robota entegre edilmiş bir sistem vardır. Örneğin robot, bir lidar sensörü yardımıyla sürekli etrafını tarıyordur. İnsan, robota 10 cm’den fazla yaklaştığında robot hareketini yavaşlatıyor ya da durduruyordur. Uzaklaştığında normal hızında çalışmaya devam ediyordur.
Olabildiğince yalın bir dil kullanarak kolaboratif robotlar hakkında temel bilgileri vermeye çalıştık. Bir sonraki yazımızda piyasadaki kolaboratif robotların teknik özelliklerini karşılaştıracağız.
1: https://www.ifr.org/
