1. ÜNİTE – ROBOTİK KAVRAMINA GİRİŞ
Bu ünitede öğrencilerin robotik kavramını tanımlamaları, robotik uygulamaların günlük hayata olan etkisini olumlu ve olumsuz örnekler üzerinden açıklamaları ve robotik uygulamaların olası riskleri hakkında bilgi sahibi olmaları amaçlanmaktadır.
😊 Bu ders akışı, Sıfırbir Yayınları Robotik Kodlama kitabından faydalanılarak oluşturulmuştur.
🤖 ROBOTİK KAVRAMININ TANIMI
ROBOT NEDİR?
Robotlar, belirli işleri kendi başlarına yapabilen akıllı makinelerdir. Bir robot, üzerindeki özel algılayıcılar (sensörler) sayesinde çevresini görebilir, duyabilir veya hissedebilir. Bu bilgileri kullanarak ne yapması gerektiğine karar verir ve hareket eder.
Bir makinenin robot olup olmadığını anlamak için şu soruları sorabiliriz:
- Çevresini algılayabiliyor mu?
- Bir programı var mı ve aldığı bilgileri kullanabiliyor mu?
Eğer bir makineyi sürekli biz kontrol ediyorsak, ona robot diyemeyiz. Ama eğer bir makine, çevresindekileri algılayıp kendi başına hareket edebiliyorsa, mesela önüne bir engel çıktığında yön değiştirebiliyorsa, işte o bir robottur! Robotlar bazen insanlar tarafından yönetilir (manuel), bazen de tamamen kendi başlarına çalışabilir (otonom).
Robotlar, insanların yapması zor veya tehlikeli görevleri üstlenebilir ve çeşitli alanlarda kullanılabilirler. Örneğin, gaz tanklarının veya volkanların içini keşfedebilir, Mars’ın yüzeyini gezebilir.
- Problemi Belirleyelim:
Günlük hayatta karşılaştığımız bir sorunu düşünelim. Bu sorun çevre temizliği, yaşlılara yardım, trafik düzeni veya okul hayatımızı kolaylaştıracak bir konu olabilir. - Çözüm Üreten Robot Tasarlayalım:
Seçtiğimiz problemi çözebilecek bir robot hayal edelim. Robotumuzun hangi görevleri yapacağını ve nasıl çalışacağını belirleyelim. - Robotun Çizimini Yapalım:
Robotumuzun nasıl görüneceğini hayal edelim ve bir A4 kağıda çizelim. Üzerinde hangi sensörler, kollar, tekerlekler veya özel donanımlar olacağını belirleyelim. - Robotumuzu Tanıtalım:
Çizdiğimiz robotu arkadaşlarımıza anlatmak için kısa bir sunum hazırlayalım. Sunumda şu sorulara cevap verelim:- Robotun adı nedir?
- Hangi problemi çözüyor?
- Hangi özelliklere sahip?
- Nasıl çalışıyor?
- Sınıf Sergisi Yapalım:
Çizimlerimizi ve açıklamalarımızı sınıf panosuna asarak bir sergi oluşturalım.
ROBOTİK (ROBOT BİLİMİ) NEDİR?
Robotik, robotların tasarlanması, üretilmesi ve nasıl çalıştığını inceleyen bir bilim dalıdır. Daha basit bir şekilde, robot bilimi olarak da tanımlayabiliriz. Robotik, makinelerin özel bilgisayarlar tarafından kontrol edilmesini ve insanların hayatını nasıl kolaylaştırabileceğini araştırır.
Robotlar Hangi Alanlarda Kullanılıyor?
📌 Tarım: Çiftçiler, tarlada ekim yapmak, zararlı böceklerle mücadele etmek ve hasat toplamak için robotlardan faydalanıyor.
🏗️ İnşaat: Büyük inşaat makineleri artık bazı işleri kendi başına yapabiliyor. Kaynak yapma, delik açma ve tuğla dizme gibi işlerde robotlar inşaat işçilerine yardımcı oluyor.
⚡ Enerji: Uzak bölgelerdeki enerji sistemlerini kontrol etmek için robotlar kullanılıyor. Böylece hem güvenlik artıyor hem de bakım masrafları azalıyor.
🏥 Sağlık: Hastanelerde ilaç dağıtan, temizlik yapan ve hastalara yardım eden robotlar var. Doktorlar, robotları kullanarak uzaktan ameliyat bile yapabiliyor! Ayrıca, depremde arama kurtarma robotları insanlara yardım edebiliyor.
🏭 Sanayi: Fabrikalarda robotlar, tehlikeli veya sıkıcı işleri yaparak insanların daha önemli işlere odaklanmasını sağlıyor.
🚛 Taşımacılık: Marketler ve restoranlar, yiyecekleri teslim etmek için küçük robotlar kullanıyor. Böylece siparişler daha hızlı ulaştırılabiliyor.
⛏️ Madencilik: Madenciler, kapalı alanlarda bilgi toplamak ve güvenli bir şekilde çalışmak için robotlardan faydalanıyor. Robotlar sayesinde insanlar daha az tehlikeye maruz kalıyor.
Robotlar her geçen gün daha da gelişiyor ve hayatımızı kolaylaştırıyor!
ASIMO, Honda tarafından geliştirilen ve dünyanın en tanınmış insansı robotlarından biridir. Geliştirilmeye 1986 yılında başlanmış olan ASIMO, 2000 yılında resmen tanıtılmıştır. ASIMO’nun tasarımı, insana benzer bir yapı ve hareket kabiliyeti sunmayı amaçlamaktadır. Bu robot, yürüyebilme, koşabilme, merdiven çıkma ve hatta bazı basit görevleri yerine getirebilme yeteneğine sahiptir. ASIMO, robot teknolojilerinde bir dönüm noktası olarak kabul edilir ve otonom robotların gelişimine önemli katkılarda bulunmuştur.
Robot elimizi oluşturmak için aşağıdaki gerekli malzemeleri hazır edelim:
- Kalın karton
- 5 adet pipet
- Yapışkan bant
- Makas
- Her biri 20 cm uzunluğunda 5 ip
- Kalem
1. Adım:
Kalın bir kartona elinizi koyun ve etrafını kalemle çizin. Parmaklarınızı düzgünce ayırmaya dikkat edin ve çizgilerin çok ince olmamasına özen gösterin.
2. Adım:
Şimdi parmaklarımıza ve baş parmağımıza bakalım. Eklemlerimizin, parmaklarımızın ve baş parmağımızın bükülmesine izin veren çizgileri görebiliyor musunuz? Bu eklem yerlerini, kartondaki elimize çizgilerle işaretleyin. Baş parmağımızda 2, diğer parmaklarımızda 3 tane eklem çizgisi olmalıdır!
3. Adım:
İşaretlediğimiz eklem çizgilerini, parmaklarımızı bükermiş gibi içe doğru katlayalım.
4. Adım:
Pipeti, parmaklarımızın eklem yerlerine uyacak şekilde kısaltalım. Pipetler, parmak eklemlerinden biraz daha kısa olmalı ki doğru şekilde bükülebilsin.
5. Adım:
Her pipeti yerine düzgünce yapıştırmak için yapışkan bant kullanalım.
6. Adım:
İpleri, parmaklarınızın eklem yerlerinden geçirelim.
7. Adım:
İpleri, her parmağımızdaki üst pipetin üzerine geri katlayalım ve yapışkan bantla sabitleyelim.
8. Adım:
Tüm ipleri yerleştirdikten sonra, bileğimizin olduğu kısmı düzgün bir şekilde yerleştirelim. İpleri yerinde tutmak için bir karton parçasını kayış gibi kesip, yapışkan bantla tutturabilirsiniz. Böylece ipleri alt kısımdan kolayca çekebilirsiniz.
Şimdi, robot elinizi test edelim! Bir top atık kağıdı tutmayı deneyelim ve robot elinizin nasıl çalıştığını gözlemleyin!
İşte öğrencilerimin yaptığı çalışmalardan bazıları:
TEMEL TERİM VE KAVRAMLAR
Bir bilgisayara belirli bir işi yapması için verilen komutlar dizisine program denir. Telefon ve tabletlerdeki programlara ise uygulama adı verilir.
Kod yazmak, bir bulmaca çözmek gibidir. Kodun parçaları bir araya gelerek çalışır ve bir sonuca ulaşır. Fakat bazen aynı sonuca ulaşmanın birden fazla yolu olabilir.
Bilgisayar programlarını yazma, test etme ve geliştirme sürecine programlama denir. Programlama, çevremizde gördüğümüz ve kullandığımız teknolojilerin nasıl çalıştığını anlamamıza yardımcı olur. Küçük yaşta programlama öğrenmek, gelecekte daha iyi problem çözen ve yaratıcı düşünen bireyler olmamızı sağlar. Belki bir gün siz de Steve Jobs, Elon Musk veya Selçuk Bayraktar gibi büyük hayalleri olan kişilerden biri olabilirsiniz!
Programlama Nerelerde Kullanılır?
🤖 Robotlar: Hasta bakıcı robotlar, Mars’ta su arayan keşif robotları veya sürücüsüz arabalar programlar sayesinde çalışır.
🏥 Sağlık: Programlar sayesinde doktorlar, hastalıkları daha hızlı teşhis edip tedavi edebilir.
🎮 Oyunlar: Minecraft, Angry Birds gibi sevdiğimiz oyunlar da programlama ile yapılır.
Bilgisayarlar ve makineler, insanlar gibi bizim dilimizi anlamaz. Onlarla iletişim kurmak için özel talimatlar kullanırız. İşte bu talimatlara kod denir. Günlük hayatta kullandığımız bilgisayarlar, akıllı telefonlar, televizyonlar ve hatta elektrikli arabalar bile bu kodlar sayesinde çalışır.
Bir bilgisayara ne yapması gerektiğini anlatmak için kullanılan özel dillere programlama dili denir. İnsanların farklı diller konuşması gibi, bilgisayarların da farklı programlama dilleri vardır.
Programlama Dilleri
Programlama dilleri ikiye ayrılır:
📌 Metin Tabanlı Programlama: Yazı yazarak kod yazmayı gerektirir. Örnek: Python, C++, Java.
📌 Blok Tabanlı Programlama: Kodlar renkli bloklar halinde yerleştirilerek oluşturulur. Örnek: Code Studio, Scratch, Google Blockly, mBlock.
Bilgisayarların anladığı dil makine dilidir. Makine dili sadece 0 ve 1’lerden oluşur. Ancak, bu dili anlamak insanlar için zor olduğu için programcılar daha anlaşılır diller kullanarak kod yazar.
Kodlamada Kullanılan Terimler
🔹 Veri (Data): Bilgisayarın işlediği bilgiler.
🔹 Girdi (Prompt): Bilgisayara verilen ham bilgi.
🔹 Çıktı: Bilgisayarın işleyip geri verdiği sonuç.
🔹 Sabit: Program çalışırken değişmeyen bilgi.
🔹 Değişken: Program çalıştıkça farklı değerler alabilen bilgi.
🔹 Fonksiyon: Birden fazla işlemi aynı anda yapan kod parçaları.
Kodlama, bilgisayara ne yapacağını öğretmenin bir yoludur. Eğer doğru yazmazsak, bilgisayar yanlış anlayabilir ve hata verebilir. Bu yüzden kod yazarken kurallara dikkat etmek gerekir. Kodlama öğrenmek, tıpkı yeni bir dil öğrenmek gibidir!
🤖 ROBOTİK UYGULAMALARININ GÜNLÜK HAYATA ETKİSİ
Robotlar ve yeni teknolojiler hayatımızı kolaylaştırırken, bazen bazı sorunlara da yol açabilirler. Gelin, bu sorunlardan bazılarını inceleyelim:
✅ İletişim Sorunları:
Bazı robotlar internet ile çalışır. Eğer internet kesilirse, bu robotlar iş yapamaz hale gelebilir. Örneğin, uzaktan kontrol edilen bir robot, bağlantı koparsa hareket edemez.
✅ Güvenlik Tehlikeleri:
Robotlar bazen tehlikeli durumlara neden olabilir. Örneğin, sürücüsüz (otonom) arabalar bir hata yaparsa kazalar yaşanabilir. Ayrıca, kötü niyetli kişiler robotları hackleyerek kontrol edebilir.
✅ Gizlilik Endişeleri:
Akıllı evlerde kullanılan robotlar bazen kişisel bilgilerimizi toplayabilir. Örneğin bir kamera veya akıllı cihaz hacklenirse, özel bilgilerimiz başkalarının eline geçebilir. Eğer bu bilgiler yanlış kişilerin eline geçerse, gizliliğimiz tehlikeye girebilir.
✅ İşsizlik:
Robotlar bazı işleri insanların yerine yapmaya başladı. Özellikle fabrikalarda, bazı makineler insanlardan daha hızlı çalıştığı için işçilerin işlerini kaybetmesine sebep olabilir.
✅ Etik Sorunlar:
Robotlar bazı durumlarda karar verirken yanlış seçimler yapabilir. Örneğin, bir robot kime yardım edeceğine karar verirken adil davranmazsa bu etik bir sorun olabilir.
Bu tür olumsuz etkileri azaltmak için robotları güvenli ve bilinçli bir şekilde kullanmalıyız.
📚 Öğretmene Not:
🎯 Derste benzer etkinlikler veya materyaller kullanıyorsanız, deneyimlerinizi ve kaynaklarınızı benimle paylaşarak bu sürece katkıda bulunabilirsiniz. Birlikte daha zengin içerikler oluşturabilir ve öğrencilerimize daha etkili bir öğrenme deneyimi sunabiliriz!
