Tıpkı insandaki gibi robotik sistemlerinde her bir alt sisteminin işlevselliği robotun performansını artırıcı rol oynar. Bu nedenle, robotik sistemlere mekatronik sistem tasarımı perspektifinden bakılarak her bir alt sistemin detaylı tasarım ve imalatı gerekir. Başta otomotiv ve imalat sanayi olmak üzere endüstride değişken iş parçalarının farklı proseslerde üretimi, montajı, tutma ve taşıma işlemleri için birçok farklı robotik tutucu (gripper) ve takım değiştirici örneklerini görmek mümkündür.
Robot alt sistemleri içerisinde robotun uç elemanı olarak görev yapan tutucu, torç, robot el benzeri elemanlar ve bunlarla birlikte fonksiyonel olarak kullanılan takım değiştiriciler, tasarımı için en az zaman ayırılan, fakat bir robotun performansında en fazla rol oynayan elemanlardır. Yapılacak endüstriyel uygulamaya özel en işlevsel robotik tutucuyu tasarlamak yerine daha önce geliştirilen genel maksatlı bir robotik tutucu ve flanş kullanarak genellikle kolaya kaçılıyor. Bu nedenle, yıllardır kullanılagelen geleneksel robotik tutucu sistemlerini endüstriyel uygulamalarda basit tasarım değişiklikleriyle görmeye devam ediyoruz. Oysa, robotik tutucu sistemler ve takım değiştiriciler için en uygun boyut, kavrama kinematiği, güç/ ağırlık oranı ve enerji aktarımı gibi parametreler en kısa çevrim süresini elde etmek ve verimliliği artırmak için oldukça önemlidir.
Robotik takım değiştiriciler, robotik alanda yenilikçi tasarımların geliştirilebileceği bir başka alandır. Endüstriyel robot takım değiştiriciler için çoğunlukla elektropnömatik kilitleme sistemleri ile birbirine benzer takım değişimi tasarımı yapılmaktadır. Bu alanda, endüstriyel uygulamaya özel geliştirilen ve sadece tutucu değil kaynak torcu, tel kesme veya zımpara gibi farklı takımları fonksiyonel olarak kullanabilen robotik takım değiştiriciler otomasyona büyük katkı sağlamaktadır. Bunun yanında, fikstür tasarımının önemini de unutmamak gerekir. Örneğin, robotik kaynak uygulamalarında fikstürlerin, ısının tesiri altındaki kaynak bölgesinde yüksek sıcaklığın sebep olduğu distorsiyonları engelleyebilecek şekilde doğru pozisyonlarda konumlandırılarak tasarımının yapılması ve sisteme entegrasyonu önem verilmesi gereken bir ayrıntıdır.
Son yıllarda hızla gelişen katmanlı (eklemeli) imalat yöntemleri kullanılarak, yapılacak endüstriyel uygulamaya özel, birçok inovatif tasarım geliştirmek mümkündür. Katmanlı imalat yöntemleri kullanılarak üretilecek parça yapısının geometrisi ve malzeme dağılımı için tasarım aşamasından itibaren geliştirme çözümlerini ortaya çıkaran topoloji optimizasyonu ve jeneratif tasarım ile artık endüstriyel uygulama tabanlı ürün geliştirilmesi kolaylaşmaktadır.
Robotik tutucu sistem tasarımı konusunda yenilikçi yaklaşımlardan biri de, esnek robotik tutucu (soft robotics gripper) sistemlerdir. Özellikle Endüstri 4.0 ile birlikte gelişen kolaboratif robotlar ve insan-robot etkileşimi için arayüz ihtiyacı, esnek robotik tutucu sistemlerin gelişimini hızlandırmıştır. Önümüzdeki yıllarda esnek robotik sistemlerin, farklı inovatif tasarımlar ile birçok endüstriyel alanda hızla yayılacağına şahit olacağımızı değerlendiriyorum.
Son olarak, katmanlı imalat yöntemleri ile esnek robotik tutucu tasarım, analiz, üretim ve endüstriyel uygulamaları Ar-Ge çalışmalarımdan birini oluşturuyor. Bunlardan bazılarının ulusal ve uluslararası patentlerini de aldım. Bu alanda İstanbul Gedik Üniversitesi Robot Teknolojileri Uygulama ve Araştırma Merkezi’nde geliştirdiğimiz çalışmaları, en son Boğaziçi Üniversitesi ev sahipliğinde düzenlenen 4. Türkiye Robotbilim Konferansı’nda (ToRK-2018) katılımcılar ile paylaştık.
Robotik alanda yenilikçi inovatif tasarımlara imza atmanız dileğiyle, başarılı bir ay diliyorum.
