Robotik ve KodlamaÖrnek uygulama projesi

Engelden Kaçan Robot

HC-SR04 ile engel algılayıp motor sürücü üzerinden yön değiştiren hareketli robot projesi.

Hedef Kitle
Temel bilgisi olan orta seviye lise öğrencileri
Tahmini Süre
Uzun proje (5–7 ders)
Seviye
Orta
Uygulama
Bireysel veya 2–3 kişilik grup

Proje Özeti

Ne geliştirilecek?

HC-SR04 ile engel algılayıp motor sürücü üzerinden yön değiştiren hareketli robot projesi.

Amaç

Neden uygulanmalı?

Algıla-karar ver-hareket et döngüsünü güvenli robot davranışına dönüştürmek.

Problem / İhtiyaç

Çözüm hangi ihtiyaçtan doğuyor?

Hareketli robot çarpışmadan ilerlemek için önündeki engeli algılamalıdır

Öğrenme Kazanımları

  • Mesafe verisini hareket kararına bağlar.
  • Motor hareketlerini fonksiyonlaştırır.
  • Kaçınma davranışını test eder.

Sınıfta Uygulama

Hedef Kitle
Temel bilgisi olan orta seviye lise öğrencileri
Önerilen Süre
Uzun proje (5–7 ders)
Çalışma Biçimi
Bireysel veya 2–3 kişilik grup
Öğretmen Hazırlığı
Engelden Kaçan Robot için örnek girdileri, güvenlik sınırlarını ve test ölçütlerini dersten önce kontrol etmek.

Derse Giriş Etkinliği

Öğrencilere “Hareketli robot çarpışmadan ilerlemek için önündeki engeli algılamalıdır” durumu verilir; kod veya araç göstermeden önce olası çözüm adımlarını tahmin etmeleri istenir.

  1. 10 dk: Merak uyandıran problem ve tahmin
  2. 20 dk: Temel kavram ve örnek
  3. 35 dk: Uygulama
  4. 20 dk: Test ve hata ayıklama
  5. 15 dk: Geliştirme ve öğrenci açıklaması

Ön Koşullar

  • Temel Arduino IDE kullanımı
  • Breadboard ve düşük gerilimli devre güvenliği
  • Basit koşullu ifadeler

Kullanılacak Araçlar ve Teknolojiler

  • Arduino
  • HC-SR04
  • Motor Sürücü
  • DC Motor

Gerekli Malzemeler

  • Robot şasesi
  • Arduino
  • HC-SR04
  • Motor sürücü
  • DC motorlar
  • Uygun batarya

Uygulama Aşamaları

  1. Şaseyi kur.
  2. Motorları ayrı test et.
  3. Sensörü doğrula.
  4. Hareket fonksiyonlarını yaz.
  5. Kaçınma akışını ekle.

Örnek Kod veya Teknik İçerik

Kaçınma algoritması

Motor sürücü modeli pin ve yön fonksiyonlarını değiştirir; kod iskeleti kullanılan karta göre tamamlanmalıdır.

cpp
// L298N örneği: başka sürücülerde pin ve lojik değişebilir.
const int trig = 12, echo = 11, ena = 5, enb = 6;
const int in1 = 7, in2 = 8, in3 = 9, in4 = 10;
void hareket(int sol1, int sol2, int sag1, int sag2, int hiz) {
  digitalWrite(in1, sol1); digitalWrite(in2, sol2);
  digitalWrite(in3, sag1); digitalWrite(in4, sag2);
  analogWrite(ena, hiz); analogWrite(enb, hiz);
}
float mesafeOku() {
  digitalWrite(trig, LOW); delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trig, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trig, LOW);
  long sure = pulseIn(echo, HIGH, 30000);
  return sure == 0 ? -1 : sure * 0.0343 / 2;
}
void setup() {
  pinMode(trig, OUTPUT); pinMode(echo, INPUT);
  pinMode(ena, OUTPUT); pinMode(enb, OUTPUT);
  pinMode(in1, OUTPUT); pinMode(in2, OUTPUT);
  pinMode(in3, OUTPUT); pinMode(in4, OUTPUT);
}
void loop() {
  float cm = mesafeOku();
  if (cm > 0 && cm < 20) {
    hareket(LOW, LOW, LOW, LOW, 0); delay(200);
    hareket(LOW, HIGH, LOW, HIGH, 140); delay(400);
    hareket(HIGH, LOW, LOW, HIGH, 140); delay(450);
  } else { hareket(HIGH, LOW, HIGH, LOW, 150); }
}

Öğrenci Görevi

Uygula ve geliştir

Üç farklı engel düzeninde çarpışma sayısını ve dönüş süresini kaydedip davranışı iyileştir.

Beklenen Sonuç

Başarı nasıl görünecek?

Öğrenci, “Üç farklı engel düzeninde çarpışma sayısını ve dönüş süresini kaydedip davranışı iyileştir.” görevini tamamlayan çalışan bir ürün sunar; sonucunu test senaryoları, gözlemler ve teknik kararlarını açıklayan kısa bir değerlendirmeyle kanıtlar.

Değerlendirme Ölçütleri

Toplam: 100 puan
ÖlçütPuan
Engelden Kaçan Robot gereksinimlerini karşılama25
Teknik doğruluk ve kavram kullanımı20
Test etme ve kanıt sunma20
Problem çözme ve iyileştirme20
Güvenli kurulum ve açıklama15

Geliştirme Fikirleri

  • Servo üstünde sensör
  • Rastgele yön seçimi
  • Hız kontrolü

Test Senaryoları

  1. Düz duvar
  2. Dar köşe
  3. Sensörün algılamadığı yumuşak/eğik yüzey

Sık Karşılaşılan Hatalar

  • Motor yönü ters
  • Batarya zayıf
  • Sensör kör noktası
  • Dönüş süresi yetersiz

Hata Ayıklama Önerileri

  • Motor yönü ters: Girdiyi veya bağlantıyı tek tek doğrula; değişiklikten sonra aynı testi yeniden çalıştır.
  • Batarya zayıf: Girdiyi veya bağlantıyı tek tek doğrula; değişiklikten sonra aynı testi yeniden çalıştır.
  • Sensör kör noktası: Girdiyi veya bağlantıyı tek tek doğrula; değişiklikten sonra aynı testi yeniden çalıştır.
  • Dönüş süresi yetersiz: Girdiyi veya bağlantıyı tek tek doğrula; değişiklikten sonra aynı testi yeniden çalıştır.

Güvenlik Notları

  • İlk motor testinde tekerlekleri kaldırın.
  • Batarya kutuplarını ve sürücü akım sınırını kontrol edin.

Öğretmen Notları

  • Hazır çözümü vermeden önce öğrenciden tahminini ve denediği adımı açıklamasını isteyin.
  • Sonucu yalnız çalışıyor/çalışmıyor olarak değil; test kanıtı ve açıklamayla değerlendirin.

Öğrenci Öz Değerlendirme Soruları

  • Çözümüm hangi problemi gideriyor ve bunu nasıl test ettim?
  • En zorlandığım hata neydi; hangi ipucu çözmeme yardım etti?
  • Bir sonraki sürümde neyi değiştirir ve neden değiştirirdim?

Sonraki Öğrenme Önerisi

Buradan sonra ne öğrenilebilir?

Sensör taraması ve davranış tabanlı robotik yaklaşımını incele.

Ders Paketi

Materyaller

Projeyi sınıfta uygulamak için hazırlanan materyalleri PDF veya düzenlenebilir Word biçiminde indirebilirsin.

  • Öğretmen Kılavuzu

    Engelden Kaçan Robot için amaç, hazırlık, ders akışı, uygulama, güvenlik, hata ayıklama ve geliştirme önerileri.

  • Öğrenci Çalışma Kâğıdı

    Engelden Kaçan Robot için tahmin, uygulama, test, gözlem, sonuç ve öz değerlendirme alanları.

  • Değerlendirme Rubriği

    Engelden Kaçan Robot için projeye özel, gözlenebilir ölçütlerden oluşan 100 puanlık değerlendirme rubriği.

Öğrenmeye Devam Et

Benzer Projeler