Robotistan - Bomec Robot Teknolojileri San. Tic. Ltd. Şti.

Robotistan

Teknoloji üretme heyecanına ve uçuk hayallere sahip bir öğrenci ekibi olarak 2010’da yola çıktık. Ürettiğimiz kartlarımızı ve robot kitlerimizi satarak kendimize ar-ge bütçesi oluşturma hayaliyle eticaret sitemizi açarak... İyimser senaryolarımız aklımıza geldikçe hala gülüyoruz :).

       Aslında hayallerimiz oldukça gerçekçiydi ve yavaş yavaş gerçeğe de dönüştüğünü söyleyebiliriz,  sadece bu kadar uzun ve zorlu bir yol olacağını bilmiyorduk.

       Bu süreçte, öğrenci bütçesiyle kurulan bir şirket olarak etik kuralları içerisinde temiz bir şekilde ticaret yapmanın ve Ar-Ge çalışmaları yürütmenin  ülkemiz şartlarında ne denli zor olduğunu tecrübe ederek öğrendik. Bu tecrübeleri edinirken çok değerli bir şey keşfettiğimizi farkettik, en büyük heyecanımız olan üretmekten bile daha değerli bir keşifti bu... Üretmeyi öğretmek.

       Çığ gibi büyüyen tüketim kültürü döngüsünü kırmak ve insanlara üretmenin tadını hatırlatmak zorundayız. Üretimi, ülkemizin problemlerini çözebilecek tek çıkış yolu olarak görüyoruz. Ancak, bundan da önemlisi üzerinde yaşadığımız dünyamızın sıkıntılarını,  problem çözme yeteneği gelişmemiş, fikir, sanat, teknoloji ve çözüm üretemeyen nesillere bırakma lüksümüz olmadığını düşünüyoruz. 

       Robotistan ekibi olarak, ülkemizde üretmeyi seven nesillerin yetişmesi için tüm gücümüzle çalışmaya devam edeceğiz.

Drone Nedir? Kendi Drone’unuzu Kendiniz Yapın!

Son zamanlarda oldukça popüler bir konu haline gelen drone’lar, çoğumuzun ilgisini çekmekte. Fakat bu konudaki kaynakların çoğunun yabancı dilde olması ve kısıtlı sayıdaki Türkçe kaynaktan dolayı çoğumuz kendi drone’umuzu yapmak için yola çıktığımızda “bir bilen” arama yoluna koyuluyoruz. Bununla ilgili çeşitli forumlar ve Facebook grupları gibi bu işin duayenlerinin bir araya geldikleri ortamlar mevcut, fakat bu yazıda amacım kendi drone’unu yapmak isteyenlere temel seviyede bir bilgilendirme sunmak.

Kendi drone’unuzu yapmanız için sizlere bir kit ve bu kitin montajı ile kurulumunu detaylı bir şekilde anlatan bir video hazırladık. Bu kiti edinmeden önce bu yazıyı okumanız, drone’lar hakkında genel bir bilgiye sahip olmanız açısından oldukça faydalı olacaktır. Drone kitine şu linkten ulaşabilirsiniz:

http://www.robotistan.com/Super-Multikopter-Seti-Kendin-Yap-Drone-Kiti-Multicopter,PR-3278.html

Drone kelimesi ne anlama gelir?

Öncelikle “drone” kelimesinin ne anlama geldiğinden başlamak istiyorum. Drone, İngilizcede UAV (unmanned aerial vehicle), Türkçede ise İHA (insansız hava aracı) kısaltmaları yerine geçen bir sözcüktür. Herhangi bir markayı veya herhangi bir markaya ait bir ürünü temsil etmez.

Drone, çağrışım olarak genellikle otonom uçuş yeteneğine sahip cihazları nitelese de bu bir zorunluluk değildir. RC (radio controlled veya remote controlled, uzaktan kumandalı) özellikli hava araçlarının tamamına drone denilebilir. Çeşitli şekil ve yapılarda, farklı amaca hizmet eden drone’lar mevcuttur. Uçak, helikopter ve multikopter gibi farklı yapıda drone’lar mevcuttur.  Bu yazıda ağırlıklı olarak en popüler drone tipi olan multikopterlerden bahsedeceğim.

Drone Çeşitleri

Uçak tipindeki drone’lar, genellikle uzun menzile sahip olmaları düşünülerek tasarlanmıştır. Çoğunlukla FPV (first person view) sistemleri ile kullanılırlar. FPV, drone üzerinde bulunan bir kamera ve görüntü verici sayesinde, cihazı uzaktan kumanda eden kişinin sanki uçağın kokpitinden bakıyormuşçasına cihazı uçurmasını sağlayan sistemdir. Uçak tipindeki drone’lar genelde tek pervane ve motora sahip olduklarından az enerji tükettikleri için uzun menzil uçuşlarına daha uygundurlar.

Helikopter tipindeki drone’lar, genellikle akrobasi amaçlı veya ölçekli model görünümüne sahip cihazlardır. Bu tip cihazlar, çok yüksek manevra kabiliyetine sahiptir ve yeni başlayan kişiler için uygun değildirler. Helikopterler, yüksek seviyede pilotaj ve iyi kumanda hâkimiyeti gerektirdiğinden günümüzde yerini çoğunlukla multikopter drone’lara bırakmıştır.

Multikopter drone’lar şüphesiz ki en popüler olan drone çeşididir. Eminim ki çoğu insanın “drone” sözcüğünü duyduğunda aklında multikopter tipindeki bir drone canlanıyordur. Multikopterler, ismindeki “multi”den de anlaşılacağı üzere, çok motorlu drone’lardır. Motor sayılarına göre tricopter (3 motorlu), quadcopter (4 motorlu), hexacopter (6 motorlu) ve octacopter (8 motorlu) isimleriyle bilinirler. Farklı büyüklüklerde ve farklı amaçlarda kullanılabilirler. Örneğin, en popüler multikopter tipi olan quadcopterler, kamera taşıyarak havadan çekim için kullanılabildiği gibi yarış için de kullanılabilirler.

Multicopterlerdeki motor sayısı arttıkça, cihazın yük kaldırabilme kapasitesi de artar. Bu yüzden genellikle büyük prodüksiyon şirketlerinin havadan çekim için kullandığı drone’lar, hexacopter veya octacopter tipindedir. Bu sayede daha büyük ve ağır kameraları taşıyabilmektedirler.

MKHexaXL_D3X8985f

Multikopter Drone Parçaları

Bildiğimiz üzere, DJI Phantom gibi uçuşa hazır multikopterlerin yanı sıra, kendi multikopterinizi kendiniz de yapabilirsiniz. Bunun için bir multikopteri oluşturacak parçaların neler olduğunu bilmelisiniz.

Gövde (frame): Multikopterin bel kemiği diyebileceğimiz parçasıdır. Tüm diğer parçalar bu gövde üzerine sabitlenir. Gövde boyutu, şekli ve üretildiği malzeme, drone’un kullanım amacına göre değişiklik göstermektedir. Boyut, çoğunlukla çapraz iki motor arasındaki uzaklığın milimetre cinsinden uzunluğu olarak ifade edilir. Örneğin aşağıda fotoğrafta 450’lik bir quadcopter gövdesi görünmektedir.

q450f

Quadcopter drone’larda, genellikle motorlar X, + veya H diziliminde konumlandırılır. Bu dizilimlerin temelde hiçbir farkı olmasa da, cihazın kullanım amacına göre farklılık gösterebilmektedir. Örneğin 250 sınıfı yarış quadcopterleri büyük çoğunlukla H dizilimine sahiptir. Multikopter gövdeleri plastik, alüminyum, ahşap, pleksi veya karbon fiber gibi malzemelerden üretilir. Örneğin, yukarıda gördüğünüz 450 sınıfı quadcopterin kolları plastik, gövdesinin orta kısmında bulunan plakalar ise fiberglass’tan üretilmiştir. Günümüzde 3B yazıcı kullanılarak multikopter gövdesi üretmek te mümkündür. Yarış drone’ları ise yüksek manevra kabiliyetine sahip olduklarından, genellikle gövdeleri karbon fiberden üretilir.

zmr-250-2f

Kontrol kartı: Kontrol kartı, multikopter drone’umuzun “beyni” olarak nitelendirebileceğimiz parçasıdır. Bu kartlar üzerinde jiroskop ve ivmeölçer sensörler bulunur. Bu sensörlerden aldığı bilgiye göre kart, motorların devirlerini değiştirerek istenilen yönde hareketi ve stabilizasyonu sağlar. Helikopterlerin multikopterlerden en büyük farkı burada devreye girmektedir. Helikopterler, yatış manevraları ve kendi ekseninde dönme hareketini servo motorlar kullanarak tamamen mekanik bir prensiple yapmaktadır. Multikopterler ise bu hareketleri farklı motorların devirlerini değiştirerek gerçekleştirebilir. Kumandadan gelen hareket yönüne karşılık olarak motorların devirlerini değiştirme işini tamamen kontrol kartı üstlenir.

kk2.1.5f

Kontrol kartları, yine multikopterin kullanım amacına göre farklı özelliklerde ve farklı sensörlere sahip olabilmektedir. Bir kontrol kartının olmazsa olmazı jiroskop sensörüdür. Bunun yanında ivmeölçer barındıran kartlar otomatik stabilizasyon yeteneğine de sahip olur. Barometre sensörü bulunduran kartlar kullanılırsa, drone’un sabit bir irtifada kalabilmesi sağlanır. İleri seviye kartlarda GPS bulunur ve bu sayede drone, bilgisayarda harita üzerinde belirlenen rotaya bağlı kalarak otonom uçuş gerçekleştirebilir ya da kumanda ile uçulduğunda menzil aşılma durumunda kalkış yaptığı yere geri dönebilir (return to home).

Motor,ESC ve pervaneler: Multikopterlerde kullanılan motorlar, fırçasız DC motor olarak bilinen motorlardır. Bu tipte motor kullanılmasının sebebi, fırçasız motorların fırçalı motorlara göre çok daha verimli olması ve aşınan parça sayısının az olmasındandır. Farklı büyüklükteki gövdelerde farklı boyda motorlar kullanılır. Oyuncak olarak nitelendirebileceğimiz küçük multikopterlerde ise “coreless” tipte fırçalı mikro motorlar bulunur.

bl-outrunnerf

Fırçalı motorların aksine, fırçasız motorları sadece gerilimi değiştirerek sürmek mümkün değildir. Dikkat ettiyseniz fırçasız motorların 3 adet kablosu bulunmaktadır. Bu kabloların herhangi ikisini doğrudan bir gerilim kaynağına (örneğin bir pil) bağlarsak, gerilim kaynağını kısa devre yapmış oluruz. Fırçasız motorların kullanılabilmeleri için mutlaka sürüye ihtiyaçları vardır. RC model dünyasında bu sürücüye Electronic Speed Control ya da kısaca ESC denilmektedir.

esc_631347f

ESC ve motor kombinasyonunu, kullanacağımız gövde büyüklüğüne ve ağırlığına göre seçmemiz gereklidir. ESC’lerin özellikleri arasında kullanılabileceği maksimum gerilim ve sağlayabilecekleri maksimum akım belirtilir. Örneğin yukarıdaki fotoğrafta gördüğünüz ESC 5,6 – 16,8V arası gerilim aralığında maksimum 18A akım sağlayabilmektedir. Motorlarımızın da özellikler listesinden bakarak uygun ESC’yi kullanmamız gereklidir.

Her motorun, özellikler listesinde en uygun çalışacağı pervaneler belirtilir. Multikopterlerde pervaneler çoğunlukla saat yönü (CW) ve saat yönünün tersi (CCW) dönecek şekilde birlikte bulunur.  Multikopterin ön ve arka kısımlarına farklı renkte pervaneler takmanız, drone’un yönünü karıştırmamanız için doğru bir tercih olacaktır.

8pcs-4Pair-10x4-5-font-b-1045-b-font-font-b-Propeller-b-font-Prop-CWf

Kumanda ve Alıcı: Drone’umuzu uçurabilmemiz için tabi ki bir kumandaya ihtiyacımız olacak. Bir drone’u uçurmak için en az 4 kanala sahip bir hava aracı kumandası kullanmalıyız. RC kumandalarda en sık kullanılan mode 1 ve mode 2 olmak üzere iki stik konfigürasyonu mevcuttur. Bu ikisi arasındaki fark, gaz çubuğu ve rudder’ın farklı konumlarda olmasından kaynaklanır. Dünyada ve ülkemizde büyük çoğunlukta mode 2 kumanda (gaz çubuğu sol stikte) kullanılır. Sadece eskiden beri mode 1 düzenine alışmış kullanıcılar alışkanlıklarından dolayı mode 1 kumanda tercih eder. Aynı zamanda mode 3 ve mode 4 dizilimleri de mevcuttur ama çok çok nadir rastlanır.

Günümüzde, RC uzaktan kumandaların neredeyse hepsi 2.4 GHz frekansta çalışmaktadır. Bu sayede anten boyları kısalmış ve frekansın birbiri ile karışma olasılığı neredeyse yok olmuştur, çünkü 2.4 GHz kumandalar, eski 35 MHz veya 72 MHz kumandaların aksine dijital haberleşme yaparlar ve alıcı ile kumanda bir şifreleme ile birbirine eşleşir. Bu eşleşme işlemi sadece bir kez yapılır ve daha sonra o kumanda sadece kendi şifresini tanıyan alıcılar ile haberleşebilir. 2.4 GHz sistemler, menzil konusunda ise en az 500m civarında bir performans gösterirler. Bu mesafe, drone’unuzun büyüklüğünü düşünecek olursanız fazlasıyla yeterlidir. Ayrıca yeni başlıyorsanız drone’unuzu gözle göremeyecek kadar uzağa götürmemeniz, hem sizin hem de çevredekilerin güvenliği için daha doğru bir hareket olacaktır.

Bataryalar: Drone’larda kullandığımız piller lityum polimer tipteki pillerdir. Kısaca lipo batarya da denir. Bu piller ağırlık ve boyutlarına oranla oldukça fazla enerji verebilme yeteneğine sahiptir. Lityum polimer pillerin her bir hücresi, nominal olarak 3,7V, tam dolu olduklarında ise 4,2V gerilime sahiptir. Bu hücreler, birbirine paralel ve seri bağlanarak bataryanın kapasitesinin veya geriliminin artımı sağlanır. Örneğin 3S diye tabir edilen bir lityum batarya, 3 x 3,7V = 11,1V nominal gerilime; tam şarjlı iken ise 12,6V gerilime sahiptir. Lityum bataryaların miliamper saat (mAh) cinsinden kapasiteleri üzerlerinde belirtilir. Ayrıca bu kapasiteye oranla ne kadar akım verebildikleri üzerinde yazan “C” değerine bağlıdır. Örnek verecek olursak, 2200 mAh 25C değerindeki bir lipo batarya, 2,2A x 25 = 55A akımı sürekli olarak sağlayabilir. Bazı bataryaların üzerinde yazan 25-30C ise bataryanın sürekli olarak 25C, 10 saniye gibi kısa süreli olarak ise 30C akım verme yeteneğini gösterir.

ÖNEMLİ NOT: Lityum polimer piller doğru kullanılmadığı zaman çok tehlikeli olabilmektedir. Lityum polimer pil, herhangi bir yırtılma, ezilme, kısa devre yapılma, aşırı şarj veya deşarj edilme gibi durumlarda şişmeye, kısa bir süre sonra da alev alarak yanmaya başlar. Lityum polimer batarya, yanmaya başladığı zaman su ile dahi söndürülemez. Lityum polimer bataryalarla çalışırken kesinlikle yanabilecek cisimlerden uzakta durun ve lityum polimer bataryayı balanslı şarj edecek tipte bir şarj aleti kullanın. Asla ama asla kendi başına şarj olmaya bırakmayın. Saklamak için lipo güvenli saklama çantaları kullanın.

Drone’unuzu uçururken güvenliğe dikkat etmeniz oldukça önemlidir. Pratik yapmak için boş ve geniş, mümkünse zemini çim olan mekanlar bulmaya çalışın. İnsanların kalabalık olduğu yerlerde uçurmayın. Özellikle tecrübeniz az ise, drone’u bir anlık heyecana gelerek çok yüksek irtifalara çıkartmayın. Unutmayın ki her çıkışın bir inişi vardır J. Kendinizden emin olmadıktan sonra uzak mesafelere uçurmayın. Uzak mesafelerde drone’un önüyle arkasını karıştırmanız ve kırım yaşamanız (RC dünyasında kaza yerine kırım denir, sebebini ben de çözebilmiş değilim) olasıdır. Eğer GPS özellikli bir kontrol kartınız varsa asla ama asla bunun verdiği güvenle geri getiremeyeceğiniz yerlere göndermeyin. Drone’un bataryasını takmadan önce mutlaka kumandanızı açın. Unutmayın ki ilk önce kumanda açılır, uçuş bittikten en son işlem olarak kumanda kapatılır. Kumanda ve drone açıldıktan sonra arm işlemini yapın, işiniz bitince MUTLAKA DISARM YAPIN! (tecrübe ile sabittir, plastik dahi olsa pervaneler ciddi kesiklere yol açabilir). Ve son olarak meraklı insanların “Kaç paraya aldınız?”,”Bu pille mi çalışıyor?”, “Ne kadar uzağa gidebilir?” gibi sorularına sabırla cevap vermeye hazırlıklı olun 🙂 (Not: Drone havadayken “Bu alet uçuyor mu?” sorusuna bizzat rastladım.)

Eğer siz de kendi multikopterinizi yapmak istiyorsanız ve parça seçiminde kararsızsanız, sitemizde bulunan multikopter setinden temin edebilirsiniz. Kitin birleştirme aşamalarını anlatan videomuzu izleyerek kolayca uçmaya başlayabilirsiniz! Kırımsız ve güvenli uçuşlar!

Hazır drone almak isterseniz, yine Robotistan’ı tercih edebilirsiniz. Aşağıdaki bannerı tıklayarak, hemen sipariş verebilirsiniz.

Sparkfun Electronic	Arduino	Adafruit
Beagleboard	Little Bits	Makeblock
Nexus Robot	pcDuino	Pololu
Power HD	Seed Studio	Udoo
	4D Systems