Bu sayfadaki yazılar
Sayfanın metni
Sayfa 8
Lambalar yanıp sönüyor, raylar üzerinde pek çok sayıda tren gidip geliyor, ama bu durum bir düzensizlik (kaos) yaratmıyor. Robot yorulmaksızın çalışıyor, bilgisayarınız ise tüm bu sahnenin yönetimini üstlenmiş. Bu sayılanları, ancak bilgisayarınızı ölçme-yöneltme ve ayarlama işlemleri yapacak şekilde kullanarak gerçekleştirebilirsiniz.
Robotlara sahip olma isteği, neredeyse insanlık tarihi kadar eski bir özlemdir. Daha antik Yunanistan'da, belirli hareketleri yapabilen mekanik tapınak hizmetkârları üretilmişti (Bunları, büyük kum saatlerinden aşağıya doğru dökülen kumun ağırlığı yönlendirmekteydi). Dikkat edeceğiniz gibi, robotik denen disiplinin temelini oluşturan “Ölçme-yöneltme-ayarlama” sorunsalı, tahmin edilebileceğinden çok daha eski bir tarihte ortaya çıkmıştır. Tabii şu farkla ki, modern tekniğin yarattığı imkânlar bugün bize tamamen başka kullanım alanları açmaktadır. Robotlar otomobilleri kaynak yapmakta, cilalamakta ya da mekanizmaların parçalarını değiştirmektedir. Bu arada gerekli yöneltme işlemini kılan enerji için, artık kuma gereksinme duymamaktayız. Bu önemli görevi bugün elektronik bilgisayar üstlenmiştir. Bilgisayar, her durumda yapılması gereken ne ise onun hızlı, sağlam ve büyük bir dakiklik içinde yerine getirilmesini sağlar. Bundan dolayı, ölçme-yöneltme-ayarlama alanı özel bir önem taşımaktadır. Sizin C-64'ünüzün de bu konuda gizli kalmış olağanüstü yetenekleri vardır. İşitildiğine göre, C-64, Bavyera bölgesindeki büyük bir elektrik fabrikasında yorulmak nedir bilmeyen bir ölçüm yardımcısı olarak çalışmaktaymış. Ama biz önce asıl konumuza dönelim.
Klavyeyle gezinmek için ← ve → tuşları.
Sayfa 9
Diyelim ki, gene bilgisayarınızın karşısındasınız ve çabucak bir program daha hazırlamak istiyorsunuz. Bu arada saatin yelkovanı epeyce yol aldı ve yakında duran kahve makinesinin ise uyanık kalmanız konusunda size epeyce yardımı dokundu. İşte yine ölçme-yöneltme ve ayarlama sorunu ile yüz yüze geldiniz; çünkü bir kahve makinesinde ölçme, yöneltme ve ayarlama işlemleri yapılmaktadır. Herhalde kendi kendinize şunu soracaksınız: Bir kahve makinesinde ayarlanacak olan şey nedir? Biz de size bunu açıklamak istiyoruz. Bilindiği gibi, soğuk kahvenin tadı pek iç açıcı olmadığından, bu koyu kahverengi sıvının sıcak tutulması gerekmektedir. Öyle ki, kahvedenlikten fincana dökülebilecek son damlaya kadar kahve sıcak kalsın. Bu görevi, kahve makinesinin içine monte edilen ısıtıcı bir plaka üstlenmiştir. Bu arada şunu da hemen söyleyeyim: Bu plakayı devreye soktuğunuz anda, zaten bir yöneltme işlemi yapmış olmaktasınız. Ama biz yine kahve konusuna
Şekil 2: Robot kolun hareketleri,
dönelim. Burada gerçekleştirilecek olan şey şudur: Kahve pişmemeli ve çok kısa bir süre içinde buharlaşıp yok olmamalıdır, ama sıcak kalmalıdır. O halde, ısıtıcı mekanizma herhangi bir zamanda durdurulmak zorundadır (yine bir yöneltme işlemi). Bundan ötürü de, ısıtıcı plakanın ısısı ölçülmektedir. İşte şimdi, ölçme ve yöneltme arasındaki belirleyici ve bir ayarlama işlemi için zorunlu olan bağıntıya gelmiş bulunuyoruz. Ölçülen ısı, olması gerekli bir değer ile (kahve neredeyse kaynar olmalı) karşılaştırılır. Eğer kahve makinemizde olması gerekli ısıya ulaşılmış ise, ısıtma mekanizması durdurulur. Ama kahve ibriği, içindekiyle birlikte, çevreye sürekli olarak ısı yayma eğilimindedir. Buysa, kahvenin (ve ısıtıcı plakanın da) ısısının düşmesi demektir. Bu, karşı konulması gereken bir eğilimdir. Bu nedenle, olması gerekli ısı birkaç derece aşağı düştükten sonra, ısıtma mekanizması tekrar devreye sokulmalıdır. Bu suretle kahveniz ne gereğinden çok sıcak ne de gereğinden çok soğuk olur. Burada tipik bir ayarlama olayına tanık oldunuz. Çünkü, bir ayarlamada yapılması gereken şey, belirli bir fiziksel niceliği, önceden verilmiş olan bir “olması gerekli” değere getirmekten ve bu niceliği o değerde tutmaktan ibarettir. Bu yapılırken ortaya çıkacak sapmalar, ayarlama aracılığıyla dengelenmektedir. Yukarda betimlenen olayda ayar niceliğini oluşturan öğe ısıdır; yani kahvenin ısısı. Ama artık kahveyi bir yana bırakıp tekrar bilgisayara dönmek iyi olacak.
Şimdi Bilgisayar
Ayarlıyor
Ayarlama görevlerini üstlenmek için, bilgisayar olağanüstü bir aygıttır. Bilgisayar, hızlı çalışma rutinleri sayesinde, en kısa aralıklarla, olması gerekli değerleri, olan değerler ile (ölçüm değerleri) karşılaştırabilir ve uygun düşen önlemleri harekete geçirebilir. Modern teknik, robot denilen yapay yardımcı işçiyi bizim kullanımımıza sunmuştur. Robotun hareketleri bilgisayarlar tarafından yöneltilmekte, gözlenmekte ve ayarlanmaktadır. İnsanı çok etkileyen şu endüstri robotlarından, sizin yazı masanızın üstüne konulabilecek boyutlardaki birini örnek alarak, bunların nasıl işlediklerini size göstermek istiyoruz: Resim 3'te Fischer tekniği ile C64 için geliştirilmiş Interface'li bir robot görüyorsunuz. Elinde, daha doğrusu, kavrayıcı mekanizmasının içinde bir bardak tutmakta iken görülüyor robot. Ama siz robotun nasıl hareket ettiğini görmüyorsunuz -O nedenle, bu konuda size bazı bilgilerin aktarılması gerekiyor-. Pek çok robot için, insan kolu bir örnek olarak alınmıştır. Fischer tekniği ile yapılan robot da bir üst kol ve bir önkoldan oluşmuştur. Her iki kol da, birer dingil etrafında dönerler. Şekil 1'de bu iki dingili görüyorsunuz -A ve B işaretli döner dingiller-. Ama robotun kendi çevresindeki her noktaya yanaşabilmesi için, aynı şekilde yatay bir dönemin de mümkün olması gerekir (Şekil 1'deki C dingili). Bu yüzden, bu robotta üç dingilli bir hareketten söz edilmektedir ki, bu hareket için de üç hareket tertibatının bulunma zorunluluğu vardır. Mekanik sınırları bir yana bırakacak olursak, robot, böylelikle, istenilen her noktaya ulaşabilir. Robotun uygun bir konuma ulaşması için sizin yapmak zorunda olduğunuz biricik şey, tek tek hareket tertibatlarını belli bir süre devreye sokmaktır. Ama bu noktada biraz durmanız gerekiyor. Peki, ya robot büyük bir yükü nakletmek zorundaysa ve hareket tertibatları (motorlar) daha yavaş dönüyorlarsa ne olur? Bu durumda, zamanlama planı karmakarışık olurken robot da yükünü yanlış bir yerde bırakır. Elektrik voltajlarındaki iniş-çıkışlar arasında da, konum saptanmasına ilişkin bir hata ortaya çıkabilir. Buna karşı, ivedilikle bir şeyler yapılması gerekir. Sorunun nasıl çözüleceğini sezinlemiş olmalısınız. Robotun hareketlerinin ayarlanması gerekmektedir. Ama bu görevi şimdi bilgisayar üstlenir.
Robot Görev Başında
İlk verdiğimiz örnekten de çıkaracağınız gibi, ayarlama için bir ölçüm işleminin yapılma zorunluluğu vardır. Peki, bu durumda ölçülmesi gereken nedir acaba? Burada ölçülecek olan şey, robot kolunun katetmiş olduğu mesafelerdir. Ama eğer uygun bir ölçüm işlemi konusunda kafanızda kuşkular belirecek olursa, bilgisayarınızın ancak sayısal (digital) değerleri işleyebileceğini göz önünde bulundurmalısınız. Bunun anlamı ise şudur: Bilgisayar yalnızca iki devre durumu tanır; yani 0 ve 1. Oysa mesafeyle ilgili bilgiler normal olarak benzeşik (analog) biçimde elde edilir (Örneğin 3, 18 yada 16, 3). Bu tür bir bilgi, eğer bilgisayar bunu işleyecekse, ilkin bir benzeşik-sayısal çevirici aracılığıyla dönüştürülmek zorundadır. O nedenle, robotumuzda, bize hemen sayısal bir ölçüm değeri sunan bir mesafe ölçüm işlemi yapılmaktadır. Şekil 2'den bunun nasıl yapıldığını anlayabilirsiniz. Hareket tertibatının ekseni, sayısal (digital) disk denilen bir gereçle donatılmıştır. Bu diskin üstünde açık ve koyu yüzeylerden oluşan bir “Raster” bulunmaktadır. Robot hareket edince disk döner. Disk dönmeye başladığında bir ışık kaynağından ve bir fotoğraf elemanından oluşan optik bir sınama birimi bir dizi meydana getirir. Böylece bu “impulse”ları toplayarak sayısal bir mesafe bilgisi edinmiş oluruz; burada, her “impuls” bir mesafe birimine tekabül etmektedir. Bu bilgi, bilgisayar tarafından doğrudan doğruya işlenebilmektedir. Fischer tekniğiyle yapılmış robotta da bu türden üç mesafe ölçüm sistemi bulunmaktadır. Her hareket eksenine bir sistem oluşturulmuştur. Resim 4'te mesafe ölçüm sistemlerinden birini görüyorsunuz (1 — sayısal disk, 2 — ölçüm değeri vericisi olarak işaretlenmiş unsurların oluşturduğu bir sistem). Ölçümün dışarıdaki ışığın etkilerine maruz kalmasını önlemek amacıyla, Fischer tekniğinde kızılötesi bir ölçüm sistemi kullanılmaktadır. Bu arada, kırmızı plastik madde kızılötesi ışının geçmesine izin vermektedir. Ölçüm olayı üzerine artık yeterince tartıştığımızı varsayarak, şimdi de ayarlama konusunu ele alalım. Şekil 5, ayarlama döngüsünün devre tablosunu göstermektedir. Olaya, robotun yeni bir konuma geçeceğinden hareketle bakalım. Bu durumda, yeni bir “olması gereken değer” öngörülmüş demektir. Doğal olarak, “olan değer”, şu anda, “olması gereken değer”den oldukça farklıdır. Buradan da, şimdiki değerin ayarlanacak değerden ne kadar sapmış olduğu ortaya çıkmaktadır. İşte bu durumda bilgisayar bir ayarlayıcı olarak tepki gösterir ve ayarlanacak uzaklığa ilişkin bir komut verir. Bizim örneğimizde bunun anlamı, hareket yönüne uygun düşen motorun işletilmesi ve böylece robotta bir konum değişikliğinin sağlanmasıdır. Şimdi de, o andaki konum ölçülmekte ve karşılaştırıcı mekanizmaya yeni bir “olan değer” tarzında iletilmektedir. Bu olaylar, “olan değer” ile “olması gereken değer” birbiriyle örtüşünceye kadar, çok kısa zaman aralıklarıyla tekrarlanırlar. Örtüşme gerçekleştiğinde, ayarlayıcı buna motoru durdurarak tepki gösterir. Örneğin, eğer motor bunun hemen ardından bir daha çalışacak olursa, yeniden bir ayar sapması meydana geleceğinden, ayarlayıcı buna karşı da aynı tepkide bulunur. Bu şekilde, dıştan gelecek olumsuz etkilerden bağımsız olarak, doğru bir konumlamaya ulaşmak mümkün olmaktadır. Bu tür bir ayarlama tertibatı her üç hareket ekseni için mevcuttur. Resim 4'te gene üç ölçüm tertibatı görüyorsunuz. İlginç olan, her üç ayarlama olayının adeta paralel olarak meydana gelebilmesidir. Bir makine programı söz konusu olduğunda, bilgisayarın çalışma rutinleri ve buna uygun gelecek bir tarzda hızlanmaktadırlar.