ROBOTİK KOL EĞİTİMİ

Robotik Kollar: Tanımı, Tarihçesi ve Kullanım Alanları

Robotik kol, mühendislik terminolojisinde genellikle robotik manipülatör olarak adlandırılan, insan kolunun işlevlerini taklit etmek üzere tasarlanmış, çok eksenli, programlanabilir mekanik bir cihazdır. Bu sistemler, yüksek hassasiyet, tekrarlanabilirlik ve hız ile belirli görevleri yerine getirmek amacıyla geliştirilmiştir. Robotik kol, mekanizmanın tamamı olabileceği gibi, karmaşık bir robotun bir parçası da olabilir.

Tipik bir robotik kol, bir insan kolunun hareketini ve işlevselliğini olabildiğince yakından taklit etmek için birlikte çalışan bir dizi eklem ve bağlantı içerir. Bir robotik kolun anatomisi, fiziksel yapıyı oluşturan bağlantı (link) ve eklem (joint) düzenlemelerinden; eklemleri hareket ettiren aktüatörlerden (eyleyicilerden); ve görevin fiilen gerçekleştirildiği araçlar olan uç efektörlerden (end-effectors) oluşur. Uç efektör, kaynak aracı, tutucu, boyama tabancası veya cerrahi neşter gibi, bileğe takılan ve robotik kolun çevreyle etkileşime giren “eli” olarak işlev gören cihazdır.

Robotik kollar, eklem dizaynlarına ve kinematik yapılarına göre farklı türlere ayrılır:

• Eklemli Robotlar (Mafsallı): Hareketi ve tasarımı bir insan kolunu andırır, genellikle 6 eksene (döner eklemlere) sahiptir ve en esnek tiptir.
• Kartezyen Robotlar (Portal Robotu): X, Y ve Z eksenlerinde doğrusal hareketler için Kartezyen Koordinat sistemini kullanır.
• SCARA Robotları (Seçici Uyumluluk Montaj Robot Kolu): Yatay düzlemde hızlı hareket ve dikeyde rijitlik sunar, genellikle montaj ve paletleme için kullanılır.
• Küresel Robotlar (Polar Robotlar): Eksenleri küresel bir koordinat sistemi oluşturur ve iki dönme, bir doğrusal eklemin birleşimiyle çalışır.
• İşbirlikçi Robotlar (Cobotlar): Geleneksel güvenlik önlemlerine ihtiyaç duymadan, güvenli bir çalışma ortamında insanlarla yan yana etkileşim kurarak çalışabilen robotlardır.

Robotik Kolun Tarihçesi

Robotik manipülatörlerin yükselişindeki birincil motivasyon, insan güvenliğini sağlamak olmuştur; fabrika çalışanlarının kirli, tehlikeli ve zor koşullarla karşı karşıya kaldığı görevlerin iyileştirilmesi amaçlanmıştır.

İlk endüstriyel robot olan Unimate, General Motors fabrikasında döküm transferi ve kaynaklama gibi riskli görevleri yerine getirmek üzere kullanılmıştır.

Zaman içinde teknolojik ilerlemeler, robotik kolların yeteneklerini büyük ölçüde artırmıştır:

• Günümüz Gelişmeleri: Robotik kollar, artık sadece önceden programlanmış hareketleri tekrarlamak yerine, çevreye uyum sağlayabilen genelleştirilmiş motor becerisi kazanmaya başlamıştır.
• Yapay Zeka (YZ) Çağı: 2010’lu yıllarda Yapay Zeka ve makine öğrenimi sayesinde robotlar karmaşık kararlar alabilir hale gelmiştir. Yapay zekalı robot kollar, görsel rehberli kaynak/montaj, anomali tespiti ve uyarlanabilir kavrama gibi özelliklerle donatılmıştır. Google araştırmacıları, robotların deneme-yanılma yoluyla farklı şekil ve yüzey tipindeki nesneleri kendi başlarına kavramayı öğrendiği sistemler kurmuştur.
• Endüstri 4.0: 2020’lerde otonom mobil robotlar (AMR’ler) ve dijital ikiz teknolojisinin yaygınlaşmasıyla endüstriyel robotlar, akıllı üretimin vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir.

Robotik Kolun Kullanım Alanları

Robotik kollar, endüstriyel üretimden sağlık hizmetlerine ve uzay araştırmalarına kadar geniş bir yelpazede kritik roller üstlenmektedir.

1. Endüstriyel Otomasyon ve İmalat Sektörü

Robotik kollar, yorulma olmaksızın 7/24 çalışabilme, tutarlılık ve yüksek doğruluk seviyeleri sayesinde üretimin verimliliğini ve kalitesini önemli ölçüde artırmaktadır.

Başlıca uygulama alanları şunlardır:

• Taşıma, Alma ve Yerleştirme (Pick-and-Place): Yumurtadan araba kapısına kadar çeşitli ürünleri hızlı ve hassas bir şekilde taşımak için kullanılır.
• Kaynaklama: Otomotiv endüstrisinde yaygın olarak ark, punta ve lazer kaynağı gibi hem dikiş hem de nokta kaynağı uygulamalarında kullanılır; hassas kaynaklar üretir.
• Boyama ve Kaplama: Solvent bazlı boyaların uçucu ve tehlikeli yapısı nedeniyle insan temasını en aza indirmek için püskürtme uygulamalarında kullanılır. Robot kol teknolojisinin kullanılması, sürdürülebilir kaliteli ürünlerin üretilmesini sağlar ve insan hatalarını ortadan kaldırır.
• Montaj: Otomotiv ve elektrik-elektronik sektörlerinde, parçaların birleştirilmesi ve sınanması gibi çoklu üretim kademelerinde görev alır. SCARA robotları, küçük parçaların montajı için özellikle idealdir.
• Son İşlem ve Kesme: Taşlama, cilalama, temizleme, lazer, plazma ve su jeti kesme gibi tehlikeli görevlerde kullanılır, yüksek esneklik ve hassas yol izleme sağlar.
• İşbirlikçi Uygulamalar: Cobot’lar, makine besleme, kalite kontrol ve zımparalama gibi işlerde güvenlik bariyeri olmadan insanlarla birlikte çalışarak iş güvenliğini artırır.

2. Tıbbi ve Cerrahi Uygulamalar (Robotik Cerrahi)

Robotik ameliyat sistemleri, cerrahi yöntemlerin ulaştığı en ileri teknolojidir. Operasyonlar, cerrahın yönlendirdiği robotik kollar aracılığıyla gerçekleştirilir.

• Ameliyat Alanları: Üroloji, jinekoloji, genel cerrahi, kolon, böbrek, ağız ve boğaz cerrahisi bu teknolojinin kullanıldığı alanlardır.
• Hasta Faydaları: Robotik cerrahi, daha küçük kesiler gerektirdiğinden hastanın iyileşme süresi geleneksel yöntemlere göre çok daha hızlıdır. Daha az kan kaybı ve kan nakli ihtiyacı, enfeksiyon riskinin azalması ve daha az komplikasyon görülmesi diğer önemli faydalarıdır. Ayrıca, geleneksel yöntemlerle mümkün olmayan bazı komplike ameliyatların gerçekleştirilmesine imkân sağlar.
• İlaç Hazırlama: Robotik ilaç hazırlama, özellikle kanser tedavisi, yoğun bakım üniteleri, pediatrik hastalar ve acil servislerde ilaç bileşenlerinin hassas bir şekilde dozlanmasını, karıştırılmasını ve etiketlenmesini sağlayarak ilaçların kalitesini ve güvenliğini artırır.

3. Uzay ve Tehlikeli Ortamlar

Robotik kollar, insan için yüksek risk faktörü taşıyan veya erişilmesi zor ortamlarda hayati görevler üstlenir.

• Uzay Çalışmaları: Canadarm ve halefi Canadarm2, Uzay Mekiği kargo bölmesinden faydalı yükleri yerleştirmek, uydu konuşlandırmak ve Uzay İstasyonu’nda kargo gemilerini yakalamak gibi görevlerde kullanılan çok serbestlik dereceli robotik kol örnekleridir.
• Nükleer Temizlik ve Savunma: Yüksek radyasyonlu alanlarda, erimiş nükleer yakıt temizliği için 22 metreye kadar uzayabilen robot kollar kullanılır. Ayrıca bomba etkisizleştirme ve imha görevlerinde de kullanılırlar.

Kaynakça

1. Ankara Kalkınma Ajansı. (Haziran 2021). Ankara İli Robotik Ameliyat Sistemleri (Loop Sistemleri) Üretimi Ön Fizibilite Raporu. T.C. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı Koordinasyonunda Hazırlanmıştır.
2. Anonim. (t.y.). Endüstriyel Robot Kol Tarihi. Msg Anadolu Otomasyon Sa. Tic. Ltd. Şti.
3. Anonim. (t.y.). Robot kol – Vikipedi.
4. Anonim. (t.y.). Robotik Cerrahi. ENDOKRİN CERRAHİSİ DERNEĞİ.
5. Anonim. (t.y.). Robotik Kol – Mission X.
6. Burak Kesayak. (12 Eylül 2024). Robot kol nükleer yakıt temizliğine başladı!. Techinside.
7. EVS Robot. (Eylül 7, 2025). Robotik Kollar İşyerini Nasıl Değiştiriyor?.
8. EVS Robotics. (22 Nisan 2025). Robotik Kol Nasıl Çalışır?.
9. ENTES Elektronik. (t.y.). Endüstriyel Robot Nedir? Nerelerde Kullanılır?.
10. GERDEM MAKİNA SAN. TİC. LTD. ŞTİ. (t.y.). Yapay zeka ve robotik mühendisliği | Yapay zekalı robot.
11. Hisar Hospital Intercontinental. (t.y.). Robotik İlaç Hazırlama Nedir? Avantajları Nelerdir?.
12. MAS JAPS. (2022). [Çeşitli Yüksek Lisans Tezleri ve Rapor alıntıları içeren makale].
13. Yüksel, B. (t.y.). Endüstriyel Robotların Yükselişi.
14. BORUNTE Haber. (Apr 10, 2023). Robotik Kolların Kategorileri Nelerdir.
15. Anonim. (t.y.). Robotik Manipülatörler: Tarihsel Evrim, Kinematik Yapılar ve Yapay Zeka Çağında Uygulamaları.
16. Kara, A. (19.07.2016). Yapay Zeka ile Öğrenen Robot Kollar.
17. Anonim. (t.y.). Ulusal Tez Merkezi | Anasayfa.
18. Demirtaş, H. (t.y.). Robotik işleme yöntemi üzerine bir derleme. DergiPark.
19. Anonim. (t.y.). İŞBİRLİKÇİ ENDÜSTRİYEL ROBOTLAR VE DİJİTAL ENDÜSTRİ COOPERATIVE INDUSTRIAL ROBOTS AND DIGITAL INDUSTRY. DergiPark.
20. SIMPROTIC. (t.y.). Robotikte Programlama İçin Simülatör Kullanımı.