Herkese merhaba, bu makalemin konusu akıllı robot'lar. Günümüzün şartları ve lojistiğin dünya çapında artık çok büyük seviyelere gelmesi ile birlikte, teknolojik alt yapıya özen gösterildiğini görüyoruz.
Özellikle Türkiye lojistik anlamında bölgenin en dikkat çekici ülkesi. Lojistiğin artık anlaşılması ve potansiyelinin farkına varılması sonrasında, herkes bir şeyler satmaya başladı. Ülkenin en gözde MarktPlace leri kullanarak veya Shopify, Wix gibi platformlar ile çok kolay şekilde satış yapabildiğimiz ortamlar oluşturabiliyoruz.
Her geçen gün yeni bir hizmet veya yöntem, lojistik anlamında hayatımıza giriyor. Şimdi yeni Dünya'da, teknolojinin lojistik süreçlerinde nasıl kullanıldığını görüyoruz.
Özellikle büyük alt yapısı olan firmaların, gelen siparişler sonrasında, bu siparişleri hemen teslim etmesi oldukça önemlidir. Hız çok önemli bir konu bunu hepimiz biliyoruz. Fakat dahada önemlisi, Hız ve Doğruluk.
Hız ve doğruluk; büyük stok hacimleri yöneten ve milyonlarca siparişi ülke şehir bağımsız gönderen büyük şirketlerin bir görevidir diyebiliriz. Tabi ki bu sadece büyük şirketleri ilgilendiren bir konudan ziyade hizmet sunan her küçük firmanın da görevi olmalıdır.
Amazon gibi büyük firmalar, teknoloji alt yapılarını gün geçtikte güçlendiriyor. Her geçen gün farklı bir yatırım duyuyoruz, bu yatırımların hepsinin geri dönüşleri hesaplanıyor. Büyük şirketler İleriye yönelik büyük plan ve projelerini hazırlıyorlar.
Şimdi sizlere olmazsa olmaz, yakında tüm orta-büyük şirketlerin yatırım yaptığı haberini duyacağımız teknolojiden bahsedeceğim. Bence bu sistemlere yatırım yapmayan, İnsan gücünün fazla olduğu depolar yavaş yavaş günümüz dünyasında hacim kaybedecek gibi duruyor.
AKILLI ROBOT SİSTEMLERİ
Robot tasarımı yapmak kolay iş değil, çok fazla teknik bilgi ve tecrübe gerektiren bir iş olduğunu belirtmek istiyorum. Robot'lar katmanlardan oluşur. Robot şarj üniteleri, motorlar ve sensör'ler gibi bileşenlerden oluşur.
Layer 1; Motorlar, kameralar ve tüm sensör'lerin kontrol edildiği katmandır. Devre yazılımları bu layer üzerinde koşturur.
ModbusRTU kullanılarak devreler arasındaki haberleşme sağlanmaktadır.
Layer 2; Dışarıdan gelen isteklerin, Robot'un sensörlerinin anlayabileceği hale getiren ara katmandır. Bu katman L3 ile L1 arasındaki kontrolü sağlamaktadır. Aynı zamanda L1 den kamera görüntülerinin dışarıya aktarılması işlemlerini de yerine getirir.
Layer 3; Robot'un dışarıya açık katmanıdır. Bu katman üzerine kurulacak API servisler ile robot'un yönlendiirlmesi ve bilgi akışı sağlanmaktadır.
Robot sisteminin işletim sistemi olarak Linux en mantıklı hareket olacaktır. Örneğin L3 katmanda C# ile Self Hosted servisler ayağa kaldırılabilir.
L3 üzerinde RUST veya .NET ile geliştirme ortamı oluşturulabilir. Ben .NET olarak güzel bir sistem kurulduğunda oldukça verimli olduğunu söyleyebilirim. Docker veya Kestrel ile ayağa kaldırılan uygulamaların, gRPC, Rest, graphQL gibi yapılarda çalışması önemli. Özellikle dışarıya bir kamera görüntüsü aktarılacak ise gRPC nin Server Stream yöntemi oldukça elverişli olabilir.
Robot'ların amacı insansız sistemler değildir. İnsanların daha akılcı ve mantıklı yerlerde kullanılmasının sağlanması ve rutin işlerin robotlara yaptırılması sağlanmalıdır.
Bu konuyu biraz daha detaylandırmak istiyorum. Örneğin 30.000m2 bir deponuz var. Bu depo içerisinde TOPLAMA, AYRIŞTIRMA, PAKETLEME, YÜKLEME, SEVK gibi işlemler yapıyorsunuz. Depo fazla büyük olduğu için insanların güm içerisinde yapacakları görevler belli, Çok fazla siparişin geldiği durumlarda, Çok daha fazla insan gücüne ihtiyaç duyuluyor.
Fakat insanların yaptığı hareketleri minimize edersek, özellikle güç ve sistem gerektiren hareketleri robotlar üzerinden ilerletir isek bu durum değişecektir.
Şimdi robotların paketleme görevleri icra ettiği senaryo üzerinden geçelim.
Depo içerisinde ZONE lar bulunur. insandan arındırılmış bir ortamda yukarıdaki resimde'de görüldüğü üzere fiziksel bir PickStation istasyonunun kurulduğunu düşünelim.
Robotlar belli Zone içerisinde, akıllı algoritmalar ile yönlendirilmelerinin sağlanması gerekiyor. Robot belli konum üzerinde rezervasyon sistemi ve sensör'ler ile belli bir ivme de hareket eder.
Burada bir RobotManager'a ihtiyaç duyuluyor.
Robot Manager; PickStation ile Robot arasındaki trafiği yönetir. En optimum yolu bulan algoritmalardan koordinat bilgilerini alır.
Robot'lar onlara iletilen POD'u belli koordinatlarda hedefe götürür. Hedef Paketleme istasyonlarıdır.
Pod; Robotların üzerinde taşıdığı 4 eksenli raflar dır. Bazı rafların tekerlekleri de bulunabiliyor.
Pod ların gözleri istenilen yapıda oluşturulabilir. Aşağıdaki resimde görüldüğü üzere farklı boyutlarda ürünler için gözlerin oluşturulması yapılabilir.
Robotların manuel ilerlemesi adına, bir UI da olmasının oldukça mantıklı olduğunu söylemekte fayda var. Aynı zamanda sensörlerin belli bir tehlike anında alarm çaldırması veya belli anahtarı bulunan bir kişiyi takip edebilmesi sağlanması, çok zor olmayan özelliklerdir. Bu özellikler yapıldığında saha ve kurulum ekipleri tarafından kullanılacaktır.
Robotların PATH hesaplaması için 'A*' ve 'Manhattan Distance' gibi Algoritmalarını araştırılması ve iyi şekilde anlaşılması oldukça önemlidir.
Yukarıdaki görsel de açıklayıcı notlar bırakıyorum, Bazı Static değişmeyen durumlarda var elbette bunların tanımlanması önemli. Örneğin robotların şarj ünitelerinin koordinatları.
Bu arada koordinat derken X ve Y lerden bahsediyorum. Robot üzerinde bulunan kameralar QR kod vasıtası ile gerekli koordinat süreçlerini ilerletir. Bir çok robot hala QR kod ile koordinat hesaplaması yapıyor.
Bu arada yapay zeka kullanan ve gelişmiş sensörler (Lidar) kullanan robotlarda gördüm.
Depo tasarımını gördük ve ardından robotların sistemleri hakkında konuştuk, Robotların path hesaplaması ile artık robotları belli akış ile yönettik.
PAKETLEME İSTASYONU
Robotlar Pod ları paketleme istasyonlarına getirirler. Ardından otomatik şekilde paketleme görevlilerini yönlendiren ışıklar vasıtası ile paketleme görevleri icra edilir.
Aşağıda örnek bir paketleme istasyonu vardır.
Paketleme görevlileri, Bilgisayar ekranı ile açılan UI da görevleri ilerletir.
POD üzerinde duran ürünlerin hangi paketleme gözüne koyulacağı bellidir. Burada ışıklı sistemler kullanmak oldukça avantaj sağlamaktadır.
P2L ve MOXA
Ben P2L sistemleri ile ilgili çok fazla proje geliştirdim, projelerimde çok fazla sensör kullandım ama sizlere ilk defa kullandığım MOXA dan bahsetmek istiyorum.
Genel yapısı itibari ile PLC mantığında çalışmaktadır, akıllı bir devre üzerinde INPUT ve OUTPUT lar tanımlanır, ve gerekli sinyaller bu şekilde gönderilir ve alınır.
Yukarıdaki video da kullanımı anlatılmaktadır. Aşağıda MOXA için bir UI örneği paylaşıyorum, burada bütün moxa konfigurasyonlarını yapabilirsiniz.
MOXA ile Serial Port ve TCP üzerinden haberleşme yapabilirsiniz. Benim en çok hoşuma giden yapısı TCP üzerinden hem dinleyebilmem hemde veri gönderebilmem ve bu işlemin kolaylığı diyebilirim.
DEPO SİMULASYON
Simülasyon konusu bence oldukça önemli, çünkü yeni bir teknolojik yatırımın POC si yapılıyor ve bu çok fazla ekibi ilgilendiren konu çıkıyor, oldukça can sıkan ve zor bir süreç doğruluğunun ispatı özellikle.
Fakat simulasyon sistemi geliştirirseniz POC işlemini bilgisayara bırakmış olursunuz ve akıllı algoritmalar ile, sizi hem görsel olarak hemde matematiksel olarak bilgilendirebilir.
Benim üzerinde çalışma fırsatı bulduğum OPEN SOURCE bir projeden bahsedeyim. Bu proje içerisinde Layout unuzu tasarlayıp robotlarınızı gezdirebilirsiniz.
Robotların gün boyu aldıkları yolu görselleştirebilir. Bunun için rezervasyon sisteminden yararlanabilirsiniz.
POD ve Pick Station ların yerlerinin değiştirilip, performans testi yapabilirsiniz.
Bir robot projesi süreçlerini özetlemek gerekir ise.
Robot Katmanları
Path Planning ve Happy Path
P2L sistemleri
Simülasyon
Operasyon ve Saha hizmetleri
Bu süreçlerin her biri üzerinde ekipler yoğun şekilde çalışırlar. Büyük bir emek ve özveri isteyen bir süreç. Bazen doğru bildiğiniz yanlışlar olabiliyor.
Ama günün sonunda bu ekiplerin yaptıkları işi en tepeden takip eden kişilere ve her sistem ile ilgisi ve bilgisi olan kişilere ihtiyaç duyulacaktır.
Günümüzde artık robot üreticileri artıyor. Yatırımın nasıl yapılacağı ve sizin kendi operasyonunuz da hangi aşamalarda ve nasıl kullanacağınız konusunda net bir kullanım alanı belirlenmelidir.
Aşağıya bazı linkler bırakıyorum, İlgisi olan bakabilir.
http://www.modoya.com/ |
https://milvusrobotics.com/tr |
https://transolt.com/ |
https://zgnart.com/ |
https://bluebotics.com/autonomous-navigation-technology/ant-lab-configuration-software/ |
http://www.altinay.com/ |
http://asrobotic.com/ |
https://locusrobotics.com/ |
https://www.geekplus.com/technology/robotics |
Robot sistemleri üzerine oldukça güzel dönem geçirdik. Lojistik anlamında projeler geliştirdim ama insansız teknoloji hususunda çok fazla tecrübem olmamıştı. Bana bu konuda fırsat veren TEKHNELOGOS ailesine teşekkür ederim.
Comments