Robot nasıl hareket eder? Elektrik enerjisini mekanik harekete çeviren motorlar, robotun bacakları, elleri ve her şeyidir.
Elektrikten harekete: Elektromanyetik indüksiyon ilkesinden mekanik güce uzanan yolculuk.
Güç kaynağından motora elektrik verilir (DC veya AC).
Bobinlerden geçen akım manyetik alan oluşturur (Ampere Kanunu).
F=BIL formülüyle iletken üzerine kuvvet uygulanır, rotor döner.
Dönen rotor, mil ve dişliler aracılığıyla mekanik enerji üretir.
Robot hareket eder: tekerlekler döner, kol kalkar, parmaklar kavrar.
DC motorların hızı PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) ile kontrol edilir. Dijital sinyal hızla açılıp kapanarak motora ortalama voltaj ayarlanır.
%100 görev döngüsü = tam hız, %0 = dur, %50 = yarım hız.
Motorun dönüş yönü akım yönüyle belirlenir. Bu yüzden H-Bridge devresi kullanılır — akımı iki yönde de geçirebilir.
Servo motorda yön, PWM darbe süresiyle (1ms–2ms) belirlenir. 1.5ms = merkez, 1ms = sol, 2ms = sağ.
Her motor türü farklı özelliklere ve kullanım alanlarına sahiptir.
Doğru akım (DC) ile çalışır, iki terminal arasına voltaj uygulandığında sürekli döner. Hız = voltaj ile, yön = kutup değişimiyle ayarlanır. PWM ile hassas hız kontrolü sağlanır.
İçinde potansiyometre ve geri besleme devresi barındırır. PWM sinyaliyle 0°–180° arasında hassas açı kontrolü yapılır. Dişliler yerleşik gelir, yüksek tork sağlar.
Her elektrik darbesiyle sabit bir açı (step) döner. Geri besleme olmadan açık döngüde konum kontrolü yapılabilir. 200 adım/tur = 1.8°/adım standarttır.
Elektronik komütasyon ile çalışır, mekanik fırça yoktur. Çok uzun ömürlü, yüksek verimlidir (>90%). ESC (Elektronik Hız Kontrolcüsü) ile kontrol edilir.
Dönel hareketi doğrusal harekete çevirir (vidalı mil veya rack-pinion). İtme ve çekme kuvveti üretir. Pozisyon geri bildirimi ile hassas uzunluk kontrolü yapılır.
Şekil Hafıza Alaşımı (Shape Memory Alloy) ısındığında kasılır, soğuyunca gevşer. Sessiz, hafif ve biyolojik kasa benzer hareketi taklit eder.
DC motorun ileri-geri gidebilmesi için H-Bridge devresi şarttır. İsmini H harfine benzeyen devre şeklinden alır.
H-Bridge, 4 transistörden oluşur. Q1+Q4 açık → ileri. Q2+Q3 açık → geri. Tüm kapalı → serbest. Tüm açık → fren.
| Q1 | Q2 | Q3 | Q4 | Hareket |
|---|---|---|---|---|
| ✅ | ❌ | ❌ | ✅ | → İLERİ |
| ❌ | ✅ | ✅ | ❌ | ← GERİ |
| ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ⏹ SERBEST |
| ✅ | ❌ | ✅ | ❌ | 🛑 FREN |
| ❌ | ✅ | ❌ | ✅ | 🛑 FREN |
Motorları simüle et, robot hareket ettir ve PWM sinyallerini izle.
| Motor Türü | Kontrol | Hassasiyet | Tork | Hız | Maliyet | Geri Bildirim |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 🔄 DC Motor | PWM + H-Bridge | Orta | ●●●○○ | ●●●●● | Düşük | Encoder (opsiyonel) |
| 📐 Servo | PWM (1–2ms) | Yüksek | ●●●●○ | ●●○○○ | Düşük | Dahili (potans.) |
| 🎯 Stepper | Adım darbesi | Çok Yüksek | ●●●●● | ●○○○○ | Orta | Açık döngü |
| 💨 BLDC | ESC + PWM | Orta | ●●○○○ | ●●●●● | Yüksek | Hall Sensör |
| 🦾 Lineer | PWM + yön | Yüksek | ●●●●● | ●○○○○ | Orta | Limit switch |
Fırçasız DC motor (tahrik), stepper (direksiyon), servo (fren pedalı aktuasyonu).
Her bacak için 3 adet yüksek torklu BLDC + servo hibrid motor — toplam 12 actuator.
Her eklemde servo motor ve enkoder: 6 DOF için 6 bağımsız hassas servo sistemi.
4× fırçasız BLDC motor, her biri ESC ile ayrı ayrı kontrol edilir, PID ile denge sağlanır.
X, Y, Z eksenleri için stepper motor (1.8°/adım), ekstrüder için de ayrı bir stepper.
Her alet kolunda hassas servo motorlar: 0.01mm hassasiyetle hareket, titreme filtreli.
Motorlar hakkında öğrendiklerini ölç. 6 soru.
1. DC motorun dönüş hızı hangi yöntemle kontrol edilir?
2. Servo motorun açı kontrolü hangi sinyal ile yapılır?
3. H-Bridge devresinde Q1 ve Q4 transistörler açık olduğunda motor ne yapar?
4. 3D yazıcılarda hangi motor türü tercih edilir ve neden?
5. %75 görev döngülü PWM sinyali, 12V beslemede motora ortalama kaç volt uygular?
6. Drone'larda hangi motor türü kullanılır ve neden?