Liselerde işlenen Bilgisayar Bilimi Dersi Kur-2 dersinde öğrenciler için hazırladığım konu özetini sizlerle paylaşıyorum.
İçerik Tablosu
Bilgisayar Bilimi Dersi
Robot ve Robot Mimarisi
Robotlar, kendi kendine (otonom) veya önceden programlanmış görevleri yerine getirebilen elektromekanik araçlardır.
Robot Mimarisinde İlkeler
Robot mimarisinde uzun bir süre boyunca yaygın olarak kabul edilen ilkeller sense, plan ve act arasındaki ilişkilere dayalı olarak açıklanmıştır. Sense, algılayıcılardan bilgi almayı ve diğer bileşenler için “çıktı” üretmeyi sağlamaktadır. Plan, algılayıcılardan veya diğer işlevsel bileşenlerden alınan tüm bilgileri kullanarak, gerçekleştirecek görevler üretmeyi, hareket planı yapmayı sağlar. Act, görevleri yerine getiren işlevsel bileşenlerin, hareket biçimini sağlar. Bu ilkelere dayalı olarak geliştirilen Hiyerarşik (Deliberative Kontrol) Mimari, Tepkisel (Reactive Kontrol) Mimari ve Karma (Hibrit Kontrol) Mimari yaygın olarak robot tasarımlarında kullanılır.
Robot Kontrol Yöntemleri
Robotun hangi durumda ne yapacağına, ne tepki göstereceğine karar verme işlemine robot kontrolü adı verilmektedir. Robot kontrol sistemleri farklı araç ve programlardan oluşmaktadır.
- Tepkisel (Reactive) Kontrol:
- Bilinçli (Deliberative) Kontrol:
- Karma (Hibrit) Kontrol:
- Davranışsal (Behavioral) Kontrol:
Kullanılan Uygulama Alanlarına Göre Robotlar
- Endüstriyel Robotlar:
- Ev Robotları:
- Tıbbi Robotlar
- Servis Robotları
- Askerî Robotlar
- Eğlence Robotları
- Uzay Robotları
- Hobi ve Yarışma Robotları
- Sanal Robotlar
Hareket Mekaniğine Göre Robotlar
- Sabit Robotlar
- Tekerlekli Robotlar
- Paletli Robotlar
- Ayaklı Robotlar
- Yüzen Robotlar
- Uçan Robotlar
- Yılan Robotlar
- Yumuşak Elastik Robotlar
- Mobil Küresel Robotlar (Robotik Toplar)
- Hibrit Robotlar
- Sürü Robotları
- Modüler Robotlar
- Mikro Robotlar
- Nano Robotlar
- Beam Robotlar
Eğitsel Amaçlı Robotlar
- Blok (LEGO Benzeri) Tabanlı Robot Montaj Setleri
- Düşük Maliyetli Programlanabilir Robotik Kol Setleri
- Düşük Maliyetli Minimum Özelliklerde Mobil Robot Tasarım Kitleri
- Açık Kaynaklı Düşük Maliyetli Mobil Robot Platformları
- Düşük Maliyetli, Tam Monte Edilmiş Mobil Robotlar
- Modüler Eğitsel Robot Kitleri
- Açık Kaynaklı Minyatür Sürü Robotlar
Arduino Nedir?
Arduino, ileri derecede elektronik ve mikro denetleyici bilgisi gerektirmeden çok çeşitli projelerin uygulanabileceği acık kaynaklı, donanımında Atmel firması tarafından üretilen AVR mikro denetleyici içeren bir elektronik geliştirme platformudur.
Arduino UNO Geliştirme Kartı
- Güç Girişi: 7-12 Volt DC adaptor girişi.
- USB Bağlantı Konnektörü (USB Port): UNO’ya program yuklemek ve bilgisayar ile haberleşmek icin kullanılmaktadır.
- Reset Butonu: Arduinoyu ve programı setup() fonksiyonundan itibaren yeniden başlatmak için kullanılmaktadır.
- LED (Light-Emitting Diodes): 13 numaralı dijital pine bağlıdır. Programları test etmek icin kullanılabilir.
- RX (Receiving) ve TX (Transmitting) LED’leri: Seri haberleşme icin kullanılan RX ve TX pininin durumunu gosteren LED’lerdir. Veri alışverişi olduğunda bu LED’ler
- Güç Bağlantıları: Bu kısımda güç çıkışları yer almaktadır.
- Dijital Giriş /Çıkış Pinleri: Yanında ~ işareti bulunan pinler aynı zamanda analog çıkış (PWM) almak icin de kullanılabilir. Ayrıca analog-dijital çeviricinin referans giriş pini ve seri iletişim pinleri de (RX ve TX) buradadır.
- Anolog Giriş Pinleri: 6 adet analog giriş pini bu bolümde bulunmaktadır.
- Kart Üzerinde Programlama (ICSP) Pinleri: Atmega microdenetleyiciyi harici bir programlayıcı ile programlamak için kullanılan
- Güç LED’i: Kartın güç gösterge LED’idir.
Arduino IDE (Tümleşik Geliştirme Ortamı-Integrated Development Environment)
Arduino IDE; kod yazım editörü, tümleşik bir derleyici, yorumlayıcı ve hata ayıklayıcı olarak görev yapan, aynı zamanda derlenen programı karta yükleme işlemini de yapabilen, her platformda çalışabilen Java programlama dilinde yazılmış bir uygulamadır.
- Kontrol Et: Yazılan kodları derler ve hataları
- Yükle: Yazılan programı Arduino kartına yükler.
- Yeni: Yeni çalışma sayfası acar.
- Aç: Kayıtlı bir programı
- Kaydet: Yazılan programı
- Seri Port Ekranı: Arduino ile seri iletişim yaparak ekran
- Sketch: Yazılan programın dosya ismini gösterir.
- Gösterge: Yaptığı işlemin ilerleme durumunu gösterir.
- Boş alan: Yazılacak program alanıdır.
- Rapor: Derleme sonucu varsa yapılan hataları, yoksa programın yükleme sonrası mikro denetleyicide kapladığı alanı gösterir.
- Gösterge: Bilgisayara usb ile bağlanan Arduino’ nun bağlandığı portu ve hangi Arduino modeli ile çalışılıyorsa onu gösterir.
Arduino Tümleşik Geliştirme Ortamının Temel Özellikleri
- Arduino IDE tümleşik geliştirme ortamında basitleştirilmiş C++ kullanılır.
- Arduino programları genellikle tanımlamalar, kurulum ve ana program bloğu olmak üzere üç bolumden oluşur.
- Program yazımı belirli kalıpta, bloklar halinde gerçekleştirilir.
- Program kodları renkli olarak gösterilir. Kodların bulunduğu yerlerde gri renkte olan yazılar kodun ne işe yaradığı hakkında bilgi vermek icin kullanılır.
- Arduino’ya yüklenen programlar kaldırılana kadar Arduino içinde kalır. Yüklemeden sonra bağımsız
- olarak çalıştırılabilir.
- Bloklar, { } parantezleri (süslü parantez) ile oluşturulur.
- Komutlar aynı veya alt alta satırlara yazılabilir. Fakat programın anlaşıla bilirliği acısından alt alta yazmak daha
- Tüm komutlar noktalı virgül (;) ile Fakat blok başlatan ifadelerden sonra noktalı virgül kullanılmaz.
- Programda kullanılan tüm değişkenler ve bilgi tipleri
- Programın başında kullanılacak kütüphaneler aktifleştirilir çağrılır.
- Açıklamalar “//” ve “/* */ ” (birden fazla satır için) ile yazılır.
- Türkçe karakter kullanılmamalıdır. Fakat açıklama satırları içerisinde (derleme işlemine dahil edilmediğinden) kullanılabilir.
- Eşdeğer ifadeler #define ile atanır.
- Kütüphaneler #include ile çağrılır.
HIGH | LOW
Okuma veya yazma yaparken dijital pine verilen aktif veya/pasif olma durumunu ifade eder. HIGH ile pin çıkışı aktif edilirken, LOW ile pin çıkışı pasif yapılmaktadır.
INPUT | OUTPUT
Temelde dijital pine verilen modunun giriş ya da cıkış olacağı belirlenmektedir. Dijital
pinler INPUT, INPUT_PULLUP, veya OUTPUT olarak kullanılabilmektedir. Dijital pinlerin elektriksel davranışı pinMode() ile değiştirilebilmektedir.
INPUT: Belirtilen pini giriş olarak ayarlamaktadır.
OUTPUT: Belirtilen pini cıkış olarak ayarlamaktadır.
Öğrenciler için hazırladığım bu özeti PDF olarak indirmek için burayı tıklayınız. : Robotik Kodlama Ders Notları 1
Bu içerik MEB Bilgisayar Bilimi Kur-2 Kitabından alınmıştır.
