Coderdojo Coolest Projects 2018 – iC4U Nasıl Yaptım ?

Bir rehber köpeğin neler yapabildiğini ve nasıl davrandığını öğrendikten sonra ilk işim robotuma bu özelliklerden hangilerini geçirebileceğime karar vermek oldu.  Bu kararı verirken yazarak çalışmayı çok seviyorum.

Açıkca söylemem gerekirse beni en çok heyecanlandıran bu robotumun hareket edecek olmasıydı. Bildiğiniz gibi en büyük hedefim insanı robot yapmak, dolayısı ile bu robotun hareket edecek olması beni bu hedefime bir az daha yaklaştıracaktı. Robotumun hareketlenmesi için heyecanla hangi donanımı kullanmam gerektiğini araştırırken bir yandan aklımı en çok kurcalayan konu olan iskeleti “nasıl yapacağımı”  düşünmeye başladım.

iC4U ilk aklıma geldiğinde iskeletini metalik lego diye tanıtabileceğim, metalik ve plastik parçalarının birbirine vida ve somunlarla birleştirilen Meccanno parçaları ile yapmayı planlamıştım. Ancak robotun boyutuna ve ağırlığına göre bu parçalarla yapmanın mümkün olmayacağını anladığımda, iskelet için fikir bulmak üzere babamla beraber gezmeyi çok sevdiğimiz Bauhaus’a gittik.  Buradan aileme özellikle anneme iC4U’nun parçalarının peşinde kargo firmalarında ve Kadıköy pasajlarında geçirdiği zaman için çok teşekkür ederim.

Bauhaus’ta tesisat bölümünde 2,5mm çapında PPRC boruları iskelet için çok uygun gözüküyordu. Yaşadığımız apartmanda yeni inşaat yapıldığı için bir çok atık inşaat malzemesi vardı, bu borulardan da orada gördüğümüzü hatırladık. Babamın çöpten bu boruları kurtarma operasyonunu hiç unutamayacağım 🙂  Rehber köpekler için en fazla tercih edilen köpek cinsinin Labrador Retriever olduğunu öğrendim. Bailey’den dolayı ölçü alma işim gayet kolay geçti sayılır, şerit metreyi elimden kapıp peşinden koşturtmasaydı daha kolay olabilirdi. 🙂 Tüm ölçüleri aldıktan sonra sıra boruların kesilmesine gelmişti. Projelerimde kesim, elektrik, lehim v.b. gibi tehlikeli işler söz konusu olduğunda babam devreye giriyor 🙂 Boruları babam verdiğim ölçülerde kestikten sonra birbirlerine vidaladık ve sağlamlaştırmak için birleşim yerlerinde silikon kullandım.

Artık iskeletim hazırdı ve robotumda hangi özellikler olması gerektiğini biliyordum. Hızlıca bir ihtiyaç listesi yaptım. Bazı parçalar elimde vardı, bazıları içinse araştırma yapmam gerekti. 2017’de yarışmaya katıldığım T@achwuff projem için bana sıkça verilen öneri; tasmanın elektrik beslemesini uzun süre gidecek bir li-po pil ile yapmamdı. Li-po pillerin tehlikeli olduğunu duymuş ve çok cesaret edememiştim. iC4U’da ise li-po batarya hatta bataryalar kullanmak zorunda olduğumu biliyordum. 🙂 Şimdiden itiraf edeyim, projemin beni en çok zorlayan kısmı elektirik beslemeleri oldu. Yangın çıkartmadım ama 🙂 proje boyunce 2 board, 1 sensor ve 3 shield yaktım 🙂

iC4U için ayrıca proje sayfası yapacağım için bu blog yazısında çok fazla teknik detay yazmayacağım. Bu yazımda ise Coderdojo Coolest Projects 2018 – Projemi Nasıl Seçtim? bahsettiğim rehber köpeklerin özelliklerini iC4U’ya nasıl geçirdiğimi anlatacağım.

Görme engelli insanlardan aldıkları İleri, Sağ, Sol, Dur, Otur v.b. gibi basit komutlara itaat edip(obedience) bunlara göre hareket ediyorlar,

Robot köpeğimin herşeyden önce görme engelli insanları duyabilmesi gerekiyordu ki, komutları alıp harekete geçebilsinler.  Öncelikle Arduino ses tanıma modülündeki mikrofonu kullanmayı düşündüm, ancak bu parça hem çok pahalıydı hem de görme engellilerin tek başlarına kullanması çok zor olacaktı. Görme engellilerin teknolojiyi nasıl kullandıklarını öğrenmek için biraz internet araştırması yaptım. Araştırmam sırasında görme engellilerin cep telefonlarını nasıl kullandıklarını öğrendim. Android telefonlarda kullanılan Google TalkBack servisi ve i-phone telefonlarda kullanılan VoiceOver servisini öğrendim. iC4U için bir app yapmayı planlamıştım ve bu app’e TalkBack servisini ekleyebilmek için araştırma yaparken; görme engellilerin sıkça ve rahatlıkla kullandıkları cep telefonlarını robota komut verebilmek için kullanabileceklerini keşfettim ve çok sevindim. Cep telefonu ile HC-06 Bluetooth modülü ile bağlantı çift yönlü olarak sağlayarak komut verme bölümünü çözebilecektim.  Cep telefonu söz konusu olduğunda bildiğiniz gibi şarjın yetmesi problemi oluyor, görme engelli bir insanın yoldayken şarjının bitmesi riskine karşı, rehber köpeklerin özel tasmasına benzeyen bir tasma/tutma yeri”yapmayı ve üstüne 3 tane manual düğme takmaya karar verdim. Bu düğmeler “İleri”, “Yavaş” ve “Dur” komutlarını verecekti.

Yavaş yürüme hızları 1.5 – 2 km/s ve hızlı yürüme hızları ise 4 km/s,

Projemin bu aşamasında DC Motorlar hhakkında bir çok bilgi sahibi oldum. Bunlardan bir tanesi bir robotun hızının sadece motora bağlı olmadığı idi. Robotunuzun ağırılığı, kullanacağınız tekerleklerin çapı, tekerlerin türü v.b. seçimlerin hepsi hızı etkileyen faktörler. 6. Sınıf fen bilgisi ve matematik bilgim ile tüm bunları hesaplayıp hangi motoru kullanmam gerektiğini bulmayacağım için 🙂 mentorlarımın başını bu konudaki sorularım, maillerim ve mesajlarım ile çok ağrıttığımı söyleyebilirim. Mentorlarım bana her birinin nasıl bir etkisi olduğunu açıkladılar, birlikte matematik hesaplarını yaptık ve hangi motorları seçmemiz gerektiğine birlikte karar verdik. Bu proje için 12V(Voltaj) 25MM(Redüktör Çapı) 4MM(Şaft Çapı) D(Şaft Tipi) 500RPM(Hız) DC mtorları ve 60mm x 11mm tekerlek tercih ettim.

Sağa ve Sola dönüşler için; projenin ilk başında bir motorun ileri çalışırken diğer motorun geri çalışarak dönüşleri yapmasını sağlamayı hedeflemiştim. İlk test sonrasında robotun bacak aralıklarından dolayı dönüşlerin iyi olmadığını gördüğümde, motorların bağlı olduğu ön ayaklarına Analog Servo takarak(180Derece) istediğim şekilde dönmesini sağladım.

Önlerine bir engel çıktığında görme engelli insanı durarak veya yavaşca yön değiştirerek uyarıyorlar, Bilinçli İtaatsizlik(intelligent disobedience): Tehlikeli bir durum sezdiklerinde görme engelli sahiplerinin verdikleri komutları dinlemeyip onları uyarıyorlar.

Projemin bu bölümünde iC4U’ya eklediğim sensorlar ile çözüm bulmaya çalıştım. Ocak 2018’den beri Raspberry Pi ve Python yazılım dilinde kendimi geliştirmeye çalışıyor ve özellikle “Image Processing” üzerinde bir şeyşler yapmak istiyordum.  iC4U bunun için çok uygun bir proje olmasına rağmen; Python ve Pi üzerinde gelişmeyi beklemeden, Ultrasonic Sensor kullanarak engellerle karşılaştığında durmasını veya yön değiştirmesini sağlayarak çözüm buldum. Diğer özellikleri iC4U’nun 2. versiyonuna saklamayı tercih ettim.(Bu yazıyı yazarken iC4U 2.0 üzerinde çalışıyorum ve sanırım istediklerimi hayata geçirebileceğim.) Görme engelliler için diğer düşündüğüm tehlikeli durum ise Yangın veya gaz kaçaklarının olduğu yerlerde bulunmaları durumu idi. İc4U’nun burnuna eklediğim karbonmonoksit, gaz ve yangın sensörüne bağlı Buzzerdan elde edilen yüksek sesli alarm ile bu konuya çözüm getirmiş oldum. Sahibinden daha çok açık devrelerinden dolayı iC4U için tehlike oluşturabilecek ancak sahibinin de bilmesinde fayda olacak şiddetli yağmur yağması durumunda ise kullandığım yağmur sensörü mobile uygulama üzerinden sahibini uyarmaktadır.

Sürekli gittikleri kısa mesafeli yollardaki engelleri ezberleyerek küçük rota değişiklikleri yapabiliyorlar,

Projenin bu bölümü beni en çok heyecanlandıran bölümlerimden bir tanesiydi. İlk hayalimde görme engelli insan iC4U’ya telefon üzerinden gitmek istediği yerin adresini söyleyecek, iC4U bu yeri Google Maps üzerinden bulacak ve üzerindeki GPS/GPRS mödülü yardımı ile yolu takip ederek görme engelli kişiyi gitmek istediği yere ulaştıracaktı. Aynı zamanda görme engelli kişi yol boyunca Google Maps’in sesli uyarıları ile nerede olduğunu takip edebileceği gibi, sevenleri ise onu GPS yardımı ile bilgisayardan veya mobile cihazlardan takip edebileceklerdi. Çokca araştırmama rağmen iC4U’nun google maps üzerinden kendi yolunu bulması konusunda yapabileceğim bir şey bulamadım. Bu araştırmalarımda Google – Self Driving Car (Kendi kendini kullanan araba) Waymo Projesi ile ilgili bilgiler okudum.  Bu aşamada bu istediğimi yapamayacağımı anladığımda Google’a mail atarak Waymo da nasıl bir teknoloji kullanıldığı ve benzerini iC4U’da nasıl yapabileceğimi sordum. Soruma bir cevap alamadım ama Coolest projects yarışmasına katılacağım Dublin şehrinde ki Google ofisine, ofisi gezmek ve sorumla ilgili kişilerle yüzyüze tanışmak üzere, davet edildim.

Navigasyonu yapamasamda, GPS/GRRS Modülünü iC4U’ya ekledim ve ismini söylerken çok eğlendiğim MQTT protokolü ile Adafruit iO servisine bağlanmayı öğrendim ve iC4U’nun harita üzerinden lokasyonunu, pil durumunu ve varsa uyarılarını internet üzerinden anlık takibinin yapılabilmesini sağladım.

iC4U bu şekilde yarışmaya hazır hale gelmişti. Bir sonraki yazımda iC4U’nun Dublin macerasını ve Coderdojo Coolest Project 2018 yarışmasında yaşadıklarımı paylaşacağım.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s