Robotik

Hafta hedefleri

Bu haftanın sonunda öğrenci:

1. Diferansiyel sürüşü açıklayabilir; sol ve sağ tekerlek hızından v, ω ve dönme yarıçapını hesaplayabilir, ters problemi çözebilir.
2. Motor sürücüsünün (L298N, TB6612) yön ve hız girişlerini, doğruluk tablosunu (ileri, geri, fren, serbest) ve güvenli bağlantı kurallarını söyleyebilir.
3. Ölü bölgeyi ve azami hızı ölçüp istenen hızı PWM'e çeviren kalibrasyon fonksiyonunu yazabilir.
4. Seri porttan gelen harfli komutları ayrıştırıp robotu sürebilir.
5. Komut watchdog'lu, durum makineli bir komutlu araba kurabilir ve watchdog'un bedelini (hız × süre) hesaplayabilir.

Haftanın planı

Hafta beş derstir; her ders 25-35 dakikadır. Plan günde bir ders içindir.

Gün	Ders	Süre	Ne yapılır
1	Diferansiyel sürüş: v, ω ve tekerlek hızları	~25 dk	Anlatımı oku, formülleri elle uygula, sketch'i benzetimde dene, mini testi çöz.
2	Motor sürücüsü L298N/TB6612: yön ve PWM	~25 dk	Doğruluk tablosunu öğren, dört durumu sırayla çalıştır, fren ve serbest bırakmayı karşılaştır.
3	Hız, ölü bölge ve kalibrasyon	~30 dk	Ölü bölgeyi tara, iki noktadan doğru çiz, hizdanPwm ile naif eşlemeyi karşılaştır.
4	Seri komutlarla sürüş (uzaktan kumanda simülasyonu)	~25 dk	W S A D X komutlarını dene, hata durumlarını (Q, W999) gözle.
5	Proje: Komutlu araba	~35 dk	Watchdog'u kur, dizi komutlarını gönder, durma mesafesini ölç ve hesapla.

Ön koşul kontrolü

Bu hafta Modül 1-3 (ve Modül 4'ün büyük bölümü) tamamlanmış kabul edilir. Başlamadan önce kontrol et:

• PWM ve analogWrite'ı (Modül 3, 16. ders) açıklayabiliyor mu?
• DC motorun neden doğrudan Arduino pininden sürülmediğini (22. ders) ve H-köprüsünün işini (23. ders) hatırlıyor mu?
• millis() ile bloklamayan zamanlamayı (27. ders) ve enum ile durum makinesini (28. ders) kullanabiliyor mu?
• Serial Monitor'den satır gönderip okuyabiliyor mu (9. ders)?
• Ondalık sayılarla bölme ve çarpma, metre-santimetre çevirisi rahat mı?

Kavram haritası

• Hareket: tekerlek hızları vL, vR → v ve ω → dönme yarıçapı R → ters problem
• Donanım: motor sürücüsü → yön (IN) ve hız (EN, PWM) → fren ve serbest bırakma → ortak GND, ayrı motor gücü
• Hız denetimi: PWM → ölü bölge → azami hız → iki noktadan kalibrasyon → hizdanPwm
• Komut: seri tampon → harf + sayı → atoi, toupper, constrain → switch
• Güvenlik: son komut sürer → watchdog (CMD_TIMEOUT) → durma mesafesi = hız × süre → güvenli durum

Sık yapılan hatalar

• Birimleri karıştırmak. L = 0,12 m, 12 cm değil; ω rad/s cinsindendir, derece değil.
• ω'yı hızların toplamından hesaplamak. ω fark ister, toplam v'ye gider.
• vR = vL iken R'yi hesaplamak. Sıfıra bölme olur; düz gidişte R sonsuzdur.
• EN'i PWM olmayan pine bağlamak. Uno'da PWM pinleri 3, 5, 6, 9, 10, 11'dir.
• GND'leri birleştirmemek ya da motoru Arduino'nun 5V'undan beslemek. Ayrı pil ve ortak GND gerekir.
• PWM'i hız sanmak. 128 yarım hız değildir; ölü bölge yüzünden düşük PWM'de motor hiç dönmez.
• Kalibrasyon sayılarını başka robota ya da boş pile uygulamak. OLU_PWM ve V_MAX robota, zemine ve piline özgüdür.
• Satır sonu ayarını unutmak ya da switch'te break atlamak. Komut hiç işlenmez ya da bir sonraki case'e düşülür.
• Geçersiz komutun da watchdog'u yenilemesine izin vermek. Gürültü robotu sonsuza kadar sürdürebilir.

Hafta sonu tekrarı

1. Her dersin kavram kartlarına bir kez daha bak ve "sık yapılan yanlış" satırlarını yüksek sesle oku.
2. Mini testlerde yanlış yaptığın soruların açıklamalarını oku, sonra soruyu yeniden çöz.
3. Elle hesapla: vL = 0,15 ve vR = 0,25 m/s için v, ω ve R kaç? Sonra aynı ω ve v için tekerlek hızlarını ters formülle yeniden bul.
4. Kendi robotun (ya da benzetimdeki robot) için ölü bölgeyi ve azami hızı ölç; hizdanPwm ile 15 cm/s iste ve gerçek hızı kronometreyle karşılaştır.
5. 700 ms watchdog'u 300 ms yapıp komutları 400 ms aralıkla gönder; ne olduğunu ve nedenini bir cümleyle yaz.

Hafta sonu testi olarak beş dersin mini testleri yeterlidir; her derste 5 soru, toplam 25 soru. Hedef: her dersten en az 4 doğru. Eksik kalan dersin anlatımına dön.

Proje değerlendirme ölçütü (Komutlu araba)

Ölçüt	Gelişmeli	Yeterli	İleri
Sürüş	Komutlardan biri yanlış yöne gidiyor	W, S, A, D, X doğru çalışıyor	Yerinde dönüş açısını hesaplayıp süreyle ayarlıyor (ω = 2v / L)
Kalibrasyon	PWM'i doğrudan hız sanıyor	hizdanPwm ile cm/s komutları yaklaşık doğru hızda	Kendi OLU_PWM ve V_MAX değerlerini ölçmüş ve gösteriyor
Güvenlik	Watchdog yok ya da robot açılışta hareket ediyor	700 ms watchdog çalışıyor, açılışta duruyor	Geçersiz komutun watchdog'u yenilemediğini sınamış ve süre seçimini gerekçelendirmiş
Ölçüm	Durma mesafesi ölçülmemiş	Watchdog sonrası yol ölçülüp hız × süre ile karşılaştırılmış	Farklı hızlarda ve süreler için ölçüp farkı yorumlamış
Anlatım	Ne yaptığını anlatamıyor	Devreyi ve kodu adım adım anlatıyor	Bir hata yapıp nasıl bulduğunu ve nasıl düzelttiğini anlatıyor

Veli ve öğretmen notu

• Amaç. Bu hafta robotun nasıl hareket ettiğini matematikle anlamak ve ilk güvenlik düşüncesini (kontrol koparsa ne olur?) edinmektir. Hata yapmak güvenlidir: portal tamamen sanaldır.
• Nasıl destek olunur? Cevabı söylemek yerine sor: "Hangi tekerlek daha hızlı?", "Birimler metre mi santimetre mi?", "Komut kesilirse robot ne yapar?"
• Süre. Bir ders hesap, bir ders donanım, bir ders ölçüm ağırlıklıdır; dersleri aynı gün peş peşe yapmak yerine aralıklı çalışmak kalıcılığı artırır.
• Güvenlik. Bu platformdaki her şey sanaldır. Gerçek robota geçilirse tekerlekleri havada denemek, ayrı pil kullanmak, pili ters bağlamamak ve kısa devre etmemek gerekir; şebeke gerilimiyle (220 V) hiçbir devre kurulmaz. Gerçek bir robotta durma mesafesi ölçülmeden güvenli sayılmaz.
• Gerçekle fark. Benzetim temiz sonuç verir; gerçek robotta motorlar aynı hızda dönmez, tekerlekler kayar, kablosuz bağlantı gecikir.
• İlerleme. Mini test sonuçları "İlerlemem" sayfasında beceri bazında görünür (taslak/pilot özellik; yalnız onay verildiyse kaydedilir).

Hafta hedefleri

Bu haftanın sonunda öğrenci:

1. Tampon anahtarını INPUT_PULLUP ile okuyabilir, sol/sağ/ön çarpmayı ayırıp engelin tersine dönen bir tepki yazabilir.
2. HC-SR04 yankı süresini mesafeye çevirebilir (süre / 58) ve medyan filtrenin neden gerektiğini açıklayabilir.
3. Dur eşiğini seçerken sensör konumunu ve fren payını hesaba katabilir.
4. Servoyla birkaç yönü tarayıp en uzak yönü bulabilir ve açıyı dönüş süresine çevirebilir.
5. Beş durumlu (ILERI, DUR, TARA, DON, GERI) millis() tabanlı bir durum makinesi okuyup yazabilir.
6. Robotun başarısını yol ve çarpma sayısı gibi ölçülebilir ölçütlerle değerlendirebilir.

Haftanın planı

Hafta beş derstir; her ders yaklaşık 20-35 dakikadır. Plan günde bir ders içindir. 84. ders en yoğun olanıdır; gerekirse iki güne böl.

Gün	Ders	Süre	Ne yapılır
1	Tampon (dokunma) sensörleriyle tepki	~20 dk	Anlatımı oku, tamponları izle, çarp-geri çekil-dön programını çalıştır, GERI_MS ve DONUS_MS ile oyna, mini testi çöz.
2	Mesafe sensörüyle dur ve dön	~25 dk	Ham ve medyan değerleri karşılaştır, tek ölçümlü ve medyanlı robotun durma noktalarını dene, ESIK_CM ve N değerlerini değiştir.
3	Servo taramasıyla en açık yolu bul	~25 dk	Açı tablosunu çiz, taramayı çalıştır, seçilen açıyı yorumla, adımı 15°'ye indir.
4	Engelden kaçma durum makinesi	~30 dk	Durum tablosunu kendi cümlelerinle çiz, seri monitörden DURUM satırlarını izle, ACIK_CM değerini değiştir.
5	Proje: Otonom engelden kaçan robot	~35 dk	Programı çalıştır, yol ve çarpma sayısını ölç, x ve g komutlarını dene, ölçütle değerlendir.

Ön koşul kontrolü

Bu hafta Hafta 1 (76-80. dersler) ve Modül 3-4'ün bazı bilgileri gerekir. Başlamadan önce:

• surus(sol, sag) ile iki motoru birlikte sürebiliyor mu? (Modül 5, Hafta 1)
• INPUT_PULLUP ile buton okuyup "basılı = LOW" mantığını biliyor mu? (Modül 3, ders 6)
• millis() ile delay kullanmadan süre ölçebiliyor mu? (Modül 3, ders 27)
• enum ve switch ile durum makinesi okuyabiliyor mu? (Modül 3, ders 28)
• HC-SR04 ile pulseIn kullanımı ve medyan filtre tanıdık mı? (Modül 4, ders 38)
• Servo kütüphanesi ile açı verebiliyor mu? (Modül 3, ders 21)

Eksik varsa ilgili dersin anlatımına dönülür.

Kavram haritası

• Algılama: tampon (temas) → ultrasonik (uzaklık) → servoyla tarama (yön) → ölçüm gürültüsü → medyan filtre
• Karar: eşik → fren payı → en uzak yön → açıdan dönüş süresine
• Yapı: durumlar → geçiş koşulları → millis() ile süre → gec() → yedek koruma (tampon, sıkışma)
• Ölçme: yol → çarpma sayısı (kenar algılama) → eşiği ölçümden türetme → acil durdurma

Sık yapılan hatalar

• Basılı tamponu HIGH sanmak. INPUT_PULLUP ile basılı = LOW.
• Dönüş yönünü ters seçmek. Sol tampon basıldıysa engel soldadır; robot sağa döner.
• Yankı gelmeyince 0 sonucunu mesafe sanmak. 0 "duvar dibindeyim" değil, "yankı yok" demektir.
• Tek ölçüme güvenmek. Medyan filtre aykırı ölçümü eler.
• Eşiği robotun merkezine göre düşünmek. Sensör robotun önündedir ve robot durmak için de yol alır.
• Servoya write dedikten hemen sonra ölçmek. Servo yoldadır; ölçüm iki yönün karışımı olur.
• Sol ile sağı karıştırmak. 90° ileri, büyük açı sol.
• Durumu durum = ... ile atamak. durumBasi güncellenmez; gec() kullan.
• Durum bloklarına delay koymak. Robot beklerken tamponları göremez.
• Çarpmayı bayrak doğru olduğu sürece saymak. Kenar say: bayrağın doğru olmaya başladığı anı.

Hafta sonu tekrarı

1. Her dersin kavram kartlarına bir kez daha bak ve "sık yapılan yanlış" satırlarını yüksek sesle oku.
2. Mini testlerde yanlış yaptığın soruların açıklamalarını yeniden oku, sonra soruyu yeniden çöz.
3. Beş durumlu tabloyu (durum, ne yapar, çıkış koşulu, sonraki) bakmadan kâğıda çiz.
4. ESIK_CM değerini 15 ve 40 yap; durma noktasının ve çarpma sayısının nasıl değiştiğini kısa bir cümleyle yaz.
5. Kendi cümlelerinle şu soruyu cevapla: "Robot işe yarıyor demek için hangi iki sayıyı sorarım ve neden ikisi de gerekli?"

Hafta sonu testi olarak beş dersin mini testleri yeterlidir; her derste 5 soru, toplam 25 soru. Hedef: her dersten en az 4 doğru. Eksik kalan dersin anlatımına dön.

Proje değerlendirme ölçütü (Otonom engelden kaçan robot)

Ölçüm arenası: 2 × 2 m, içinde üç engel; 30-35 saniyelik koşu; ölçüm gürültüsü 2 cm.

Ölçüt	Gelişmeli	Yeterli	İleri
Devre ve güvenlik	Ortak GND yok ya da motorlar Arduino 5 V'undan besleniyor	Ayrı pil, ortak GND, tamponlar ve sensör doğru pinlerde	Bağlantıyı pin tablosuyla anlatıyor ve acil durdurmayı güvenlik önlemi olarak açıklıyor
Davranış	Duvara sürekli çarpıyor ya da hiç ilerlemiyor	30-35 sn'de en az 3 m yol, en fazla 3 çarpma	Eşik ve hızı değiştirip sonucu ölçüyor, tabloya yazıyor
Durum makinesi	delay içeriyor ya da durumlar karışık	Beş durum, gec() ile geçiş, delay yok	Yeni bir durum (örneğin BEKLE) ekleyip tabloyu güncelliyor
Ölçme	Sayı vermiyor	Yol ve çarpma sayısını ölçüyor, çarpmayı kenar sayıyor	Eşiği ölçümden türetiyor ve "bu sayı yalnız bizim arenaya mı uyuyor?" sorusunu cevaplıyor
Anlatım	Ne yaptığını anlatamıyor	Durum tablosunu ve her geçişi anlatıyor	Hata yapıp nasıl bulduğunu (örneğin durum atama hatası) anlatıyor

Veli ve öğretmen notu

• Amaç. Bu hafta robotun nasıl "karar verdiği"ni görünür kılmaktır: sensör, eşik, durum. Çalışmayan bir robot hata değil, ölçülecek bir veridir.
• Nasıl destek olunur? Cevabı söylemek yerine şunları sor: "Robot şu an hangi durumda?", "Seri monitör ne yazıyor?", "Sensör ne ölçüyor, sen ne bekliyordun?"
• Süre. 84. ders yoğundur; iki güne bölmek kalıcılığı artırır.
• Güvenlik. Bu platformdaki her şey sanaldır. Gerçek robota geçilirse: ilk denemede robotu kaldırıp tekerlekleri havadayken çalıştırın; motorlar ve servo ayrı pille beslenir ve GND ortak yapılır; piller kısa devre yapılmaz ve ters bağlanmaz; şebeke gerilimiyle (220 V) hiçbir devre kurulmaz. x komutunu bir "acil durdur" gibi düşünün.
• Gerçek robotla fark. Derslerdeki ölçümler benzetim sonuçlarıdır. Gerçek sensörler, tamponlar ve motorlar farklı davranır; süreleri ve eşikleri kendi robotunuzda yeniden ölçün.
• İlerleme. Mini test sonuçları "İlerlemem" sayfasında beceri bazında görünür (taslak/pilot özellik; yalnız onay verildiyse kaydedilir).

Hafta hedefleri

Bu haftanın sonunda öğrenci:

1. Yansımalı IR sensörün çizgiyi nasıl okuduğunu anlatır; beş sensörü dizi ve for ile okuyup eşikle 0/1 desenine çevirir ve çizgi konumunu (−2…+2) bulur.
2. Sensör aralığı ile çizgi genişliğinden kör bölgeyi hesaplar.
3. Min/max ölçerek her sensör için eşiği (min + max) / 2 ile bulur; sabit eşiğin ışık değişince neden yanıldığını açıklar.
4. Bang-bang kontrolü ve sonYon hafızasını uygular; iki eşikli (histerezisli) kararı kullanır.
5. Boşluk, dik viraj ve kavşağı durum makinesiyle yönetir; her aramaya süre sınırı koyar.
6. Bütün parçaları tek programda birleştirip robotun tur süresini ve çizgiyi görmediği süreyi ölçer, hız ile güvenilirlik arasındaki ödünleşimi yorumlar.

Haftanın planı

Hafta beş derstir. Aşağıdaki plan günde bir ders içindir; proje dersi biraz daha uzundur.

Gün	Ders	Süre	Ne yapılır
1	Yansımalı IR sensör ve çizgi okuma	~20 dk	Anlatımı oku, ham okumayı ve deseni çalıştır, kör bölgeyi bul, mini testi çöz.
2	Kalibrasyon: min/max ve eşik	~25 dk	Sallanarak kalibrasyonu çalıştır, ışık örneğinde sabit ve kalibreli eşiği karşılaştır.
3	Bang-bang çizgi izleme ve histerezis	~25 dk	Tek sensörlü ve beş sensörlü programı karşılaştır, kayıp süresini oku.
4	Kavşak, keskin viraj ve çizgi kaybı	~25 dk	Boşluk, dik viraj ve T kavşağını dene; BOSLUK_MS ve karar değerini değiştir.
5	Proje: Çizgi izleyen robot (pist)	~35 dk	Programı pistte çalıştır, HIZ değerini değiştirip raporu karşılaştır, ölçütle değerlendir.

Ön koşul kontrolü

Bu hafta Modül 3 ve Modül 5'in ilk haftası (77. ve 78. dersler dahil) gerekir. Başlamadan önce şunları kontrol et:

• analogRead ile 0-1023 arası okuma yapabiliyor mu? (Modül 3, 11. ders)
• Dizi ve for döngüsünü kullanabiliyor mu? (4. ders)
• millis() ve enum ile durum makinesi yazabiliyor mu? (27. ve 28. dersler)
• Motoru yön + PWM ile sürebiliyor mu ve ölü bölgeyi biliyor mu? (77. ve 78. dersler)
• Serial Monitor'de değer okuyabiliyor mu? (9. ders)

Kavram haritası

• Algılama: yansımalı IR sensör → analogRead → eşik → bit deseni → çizgi konumu → kör bölge
• Kalibrasyon: min ve max → (min + max) / 2 → her sensör için ayrı eşik → sallanma koşulları
• Karar: bang-bang → sonYon hafızası → iki eşikli karar (histerezis) → zigzag ve kayıp süresi
• Zor durumlar: boşluk, viraj aşımı, kavşak → IZLE, BOSLUK, ARAMA, DUR → süre sınırı
• Proje: kalibrasyon + izleme + kurtarma + bitiş → ölçüm (tur, kayıp, en uzun kesinti) → hız ödünleşimi

Sık yapılan hatalar

• Sensör sırasını karıştırmak. A0 en soldur; ters sanılırsa robot hep ters yöne döner.
• Modülün yönünü kontrol etmemek. Çizgi alçak okuyorsa > tersine çalışır; önce ham değerlere bak.
• Eşiği tahminle seçmek. Işık değişince karar bozulur; eşiği ölç.
• enAz ve enCok başlangıcını ters yazmak. Min ve max hiç güncellenmez.
• Sallanma PWM'ini ölü bölgenin altında bırakmak. Robot dönmez, kalibrasyon yanlış çıkar.
• Çizgi kaybolunca sonYon'u sıfırlamak. Hafıza silinir, robot virajı kaçırır.
• Kavşakta hemen dönmek. Sensör dizisi aksın önündedir; önce kısa süre ileri git.
• Aramayı sınırsız bırakmak. Çizgi yoksa robot sonsuza dek döner; süre dolunca dur.
• sonTur'u güncellememek. Kayıp süresi kat kat fazla çıkar.
• Hızı artırıp süreleri aynı bırakmak. Aynı sürede daha uzun yol alınır.

Hafta sonu tekrarı

1. Her dersin kavram kartlarına bir kez daha bak ve "sık yapılan yanlış" satırlarını yüksek sesle oku.
2. Mini testlerde yanlış yaptığın soruların açıklamalarını yeniden oku, sonra soruyu yeniden çöz.
3. Elle bir tablo çiz: çizginin yedi farklı konumu için (merkez sensör hizasında, iki sensör arasında, uçta) beş bitlik deseni yaz.
4. Işığın arttığı bir durum uydur (zemin ve çizgi için iki sayı seç) ve sabit eşik ile kalibreli eşiğin sonucunu karşılaştır.
5. Kendi cümlelerinle şu soruyu cevapla: "Çizgi kaybolduğunda robot boşluk mu olduğunu, virajı aştığını mı nasıl anlar?"

Hafta sonu testi olarak beş dersin mini testleri yeterlidir; her derste 5 soru, toplam 25 soru. Hedef: her dersten en az 4 doğru. Eksik kalan dersin anlatımına dön.

Proje değerlendirme ölçütü (Çizgi izleyen robot)

Ölçüt	Gelişmeli	Yeterli	İleri
Kalibrasyon	Eşikler elle yazılmış ya da kalibrasyon hata veriyor	Robot sallanıyor, min/max ölçülüyor ve eşikler yazılıyor	Kontrast denetimini ve nedenini açıklıyor, sallanma süresini ölçerek seçmiş
İzleme	Robot çizgiyi sık kaybediyor ya da pisti bitiremiyor	Robot pisti bitiriyor ve bitişte duruyor	Kayıp süresi hafızasız sürümden belirgin biçimde düşük, bunu ölçümle gösteriyor
Kurtarma	Boşlukta ya da virajda takılıyor	Boşluk geçiliyor, çizgi bulunamazsa duruyor	Süreleri hıza göre yeniden ayarlamış, nedenini anlatıyor
Ölçüm	Rapor satırı yok	Tur süresi, kayıp ve en uzun kesinti raporda	En az üç HIZ değeri için tablo çıkarmış ve yorumlamış
Anlatım	Ne yaptığını anlatamıyor	Durumları ve geçişleri adım adım anlatıyor	Hata yapıp nasıl bulduğunu anlatıyor

Veli ve öğretmen notu

• Amaç. Bu hafta robotun "çalışması" kadar, çalışmadığı yeri bulup ölçmeyi öğrenmektir. Robotun çizgiyi kaybetmesi başarısızlık değil, veri toplama fırsatıdır.
• Nasıl destek olunur? Cevabı söylemek yerine şunları sor: "Sensörler şu an ne görüyor, deseni yazdırdın mı?", "Çizgi en son hangi taraftaydı?", "Hızı değiştirince hangi sayı değişti?"
• Süre. Dersleri aralıklı çalışmak kalıcılığı artırır. Proje gününde sabırlı olunmalı; ayar çoğu zaman birkaç deneme ister.
• Gerçek robotla fark. Burada her şey sanaldır. Gerçek robotta okumalar titrer, pil gerilimi düştükçe hız değişir, ortam ışığı (güneş ışığı kızılötesi de içerir) değerleri kaydırır; süreler ve eşikler yeniden ayarlanmalıdır.
• Güvenlik. Gerçek robota geçilirse motorlar için harici güç ve ortak GND kullanılır; pil ters bağlanmaz, uçları kısa devre edilmez. Şebeke gerilimiyle (220 V) hiçbir devre kurulmaz. Hata durumunda robotun durması güvenli varsayılandır.
• İlerleme. Dersin sonundaki mini test sonuçları "İlerlemem" sayfasında beceri bazında görünür (taslak özellik; yalnız onay verildiyse kaydedilir).

Hafta hedefleri

Bu haftanın sonunda öğrenci:

1. Enkoderin tık ürettiğini, tıkın nasıl mesafeye çevrildiğini (çevre / yuva sayısı) hesaplayabilir.
2. Tıkları kesmeyle sayıp sayacı volatile ve güvenli okuma ile kullanabilir.
3. Pencere ve tık farkından hız hesaplayabilir; nicemlemenin ve pencere uzunluğunun etkisini açıklayabilir.
4. Tık farkına göre P düzeltmeyle robotu düz götürebilir ve düzeltmenin neden sapmayı sıfırlamadığını söyleyebilir.
5. Odometri formülleriyle x, y ve θ'yı hesaplayabilir; hatanın iki kaynağını (çözünürlük, yanlış sabitler) ayırt edebilir.
6. Kare ve sekiz çizen robotu planlayıp başlangıca dönüş hatasını ölçerek toleransla karşılaştırabilir.

Haftanın planı

Hafta beş derstir; ilk dört ders yaklaşık 25-30 dakika, proje 35 dakikadır. Aşağıdaki plan günde bir ders içindir.

Gün	Ders	Süre	Ne yapılır
1	Tekerlek enkoderi: tık → mesafe	~25 dk	Anlatımı oku, tık mesafesini elle hesapla, 1 m koşusunu çalıştır, mini testi çöz.
2	Kesmeyle sayma ve hız hesabı	~25 dk	Hız formülünü uygula, pencereyi 100 ve 500 ms yap, nicemlemeyi karşılaştır.
3	Düz gitme: iki tekerleği eşitleme	~25 dk	Düzeltmesiz ve P düzeltmeli koşuyu karşılaştır, KP değerlerini dene.
4	Odometri: konum ve yön tahmini, sapma	~30 dk	Formülleri elle uygula, tahmin ile gerçek konumu karşılaştır, CHANGE ve yanlış sabit deneyini yap.
5	Proje: Kare ve sekiz çizen robot	~35 dk	Planı tabloya yaz, şekilleri çizdir, başlangıca dönüş hatasını ölç.

Ön koşul kontrolü

Başlamadan önce şunları kontrol et:

• Kesme ve attachInterrupt kavramı hatırlanıyor mu? (Modül 3, ders 29)
• millis() ile bloklamadan zaman ölçmek biliniyor mu? (Modül 3, ders 27)
• İki motorlu robotu ileri sürmek ve diferansiyel sürüş tanıdık mı? (Modül 5, 1. hafta)
• Dört işlem, yüzde ve ondalık sayılarla rahat mı? Bu hafta sayılarla çok hesap vardır.
• Sinüs, kosinüs ve radyan 4. derste kısaca hatırlatılır; öğrenci ilk kez görüyorsa öğretmen destek verebilir.

Kavram haritası

• Ölçüm: enkoder diski → tık → tık mesafesi (çevre / yuva) → kesmeyle sayma → volatile ve güvenli okuma
• Hız: pencere → sayaç farkı → hız = Δtık · tık mesafesi / Δt → nicemleme → pencere uzlaşması
• Düz gitme: iki motor farkı → tık farkı → birikme → P düzeltme (KP) → kalan sapma
• Odometri: Δs, Δθ → x, y, θ → çözünürlük hatası → sistematik hata → birikme
• Proje: üç hareket (düz, dönüş, daire) → mutlak açı hedefi → ölü bölge → başlangıca dönüş hatası → tolerans

Sık yapılan hatalar

• Yarıçap yerine çapı kullanmak. Tık mesafesi iki kat çıkar.
• Santimetre ile metreyi karıştırmak. Önce tüm uzunlukları aynı birime çevir.
• Sayacı volatile yapmamak ya da 2 baytlık sayacı kesmeleri kapatmadan okumak.
• Sayacı pencere sonunda sıfırlamak. Önceki değeri saklayıp farkı almak daha güvenlidir.
• Düzeltme işaretini ters yazmak. Yavaş tekerlek daha da yavaşlar.
• Açıyı derece ile radyan karıştırmak. cos ve sin radyan ister.
• Dönüşü sabit tık sayısı ya da göreli açıyla yapmak. Hata her köşede birikir; mutlak açı hedefi kullan.
• Odometrinin kendi tahminine tam güvenmek. Gerçek hatayı dışarıdan ölç.

Hafta sonu tekrarı

1. Her dersin kavram kartlarına bak ve "sık yapılan yanlış" satırlarını yüksek sesle oku.
2. Mini testlerde yanlış yaptığın soruların açıklamalarını yeniden oku, sonra soruyu yeniden çöz.
3. Tık mesafesini farklı bir tekerlek için (örneğin yarıçap 4 cm, 24 yuva) elle hesapla ve 1 m için kaç tık gerektiğini bul.
4. Aynı yolu KP = 0 ve KP = 20 ile çalıştırıp sapmayı karşılaştır; farkı kendi cümlenle açıkla.
5. Şu soruyu cevapla: "Odometri neden kendi hatasını göremez?"

Hafta sonu testi olarak beş dersin mini testleri yeterlidir; her derste 5 soru, toplam 25 soru. Hedef: her dersten en az 4 doğru. Eksik kalan dersin anlatımına dön.

Proje değerlendirme ölçütü (Kare ve sekiz çizen robot)

Ölçüt	Gelişmeli	Yeterli	İleri
Plan	Plan yok	Düz, dönüş ve daire için tık hedefleri hesaplanmış	Hesaplar kodla uyuşuyor ve ölü bölge hesabı açıklanmış
Düz gitme	Robot belirgin yana sapıyor	P düzeltme çalışıyor, sayaçlar yaklaşık eşit	KP değerlerini karşılaştırıp seçimini gerekçelendiriyor
Dönüş	Sabit tıkla dönüyor, köşeler tutmuyor	Mutlak açı hedefi kullanıyor	Dönüş hatasını (tık çözünürlüğü) açıklıyor
Sonuç	Başlangıca uzaklık ölçülmemiş	Uzaklık ölçülmüş ve tolerans ile karşılaştırılmış	KP = 0 ile karşılaştırıp düzeltmenin etkisini gösteriyor
Anlatım	Ne yaptığını anlatamıyor	Planı ve sonucu adım adım anlatıyor	Hata kaynaklarını ve gerçek robotta neyin farklı olacağını söylüyor

Veli ve öğretmen notu

• Amaç. Bu hafta robotun "ne kadar gittim, nerede olduğumu" nasıl bildiğini öğrenir. Ölçüm, hata ve tolerans kavramları bilimsel düşünmenin temelidir; "tam sıfır hata" beklemeyin.
• Nasıl destek olunur? Takıldığında cevabı söylemek yerine sor: "Sayaç kaç gösteriyor, bunu santimetreye nasıl çevirirsin?", "Hata önce mi oluşuyor, düzeltme önce mi?", "Hangi sayı ölçüldü, hangisi tahmin?"
• Süre. Hesaplı bir haftadır; dersleri günlere yaymak kalıcılığı artırır.
• Güvenlik. Bu platformdaki her şey sanaldır. Gerçek robot kurulursa motorları Arduino'nun 5 V pininden beslemeyin, ayrı pil kullanın, pili kısa devre yapmayın ve ilk testi robotu yerden kaldırarak yapın. Şebeke gerilimiyle (220 V) hiçbir devre kurulmaz.
• Gerçeklik notu. Benzetimde tekerlek kaymaz; gerçek robotta hatalar burada ölçülenden belirgin biçimde büyük olabilir.
• İlerleme. Mini test sonuçları "İlerlemem" sayfasında beceri bazında görünür (taslak/pilot özellik; yalnız onay verildiyse kaydedilir).

Hafta hedefleri

Bu haftanın sonunda öğrenci:

1. Hata, ayar noktası ve kontrol çıkışı kavramlarını açıklayabilir; çizgi dizisinden konum hesaplayıp P kontrolle (u = Kp x e) direksiyon verebilir.
2. D teriminin aşımı nasıl sönümlediğini, gürültülü ölçümde süzgeçsiz D'nin neden zararlı olduğunu ve türevi süzmeyi açıklayabilir.
3. P kontrolün kalıcı hata bıraktığını, integralin bunu kapattığını ve windup ile anti-windup'ı anlatabilir.
4. PID'i sırayla (önce P, sonra D, en sonda I) ayarlayabilir; adım cevabından k, tau ve theta'yı hesaplayıp SIMC ile Kc ve Ti bulabilir.
5. PID ile bang-bang'i aynı koşullarda ölçerek karşılaştırabilir ve sonucu dürüstçe yorumlayabilir.

Haftanın planı

Hafta beş derstir; dersler 30-40 dakikadır. Aşağıdaki plan günde bir ders içindir.

Gün	Ders	Süre	Ne yapılır
1	P: orantılı kontrol	~30 dk	Konumu hesapla, P kontrollü çizgi izleyiciyi çalıştır, Kp'yi değiştirip etkisini gözle, mini testi çöz.
2	D: türev ve gürültü	~30 dk	Duvar takipçisinde Kd'yi değiştir, süzgeçli ve süzgeçsiz D'yi karşılaştır, testi çöz.
3	I: integral ve windup	~35 dk	Zayıf motorlu robotta Ki'nin etkisini ölç, anti-windup'ı aç ve kapat, testi çöz.
4	PID ayarı: el ile ve SIMC	~40 dk	Adım cevabını kaydet, k, tau ve theta'yı hesapla, SIMC değerlerini sketch'e yaz.
5	Bitirme projesi: PID çizgi izleyen ve duvar takipçisi	~35 dk	PID ve bang-bang'i aynı pistte koştur, duvar takipçisini ayarla, proje ölçütüyle değerlendir.

Ön koşul kontrolü

Başlamadan önce şunları kontrol et:

• Hafta 1-4 tamamlandı mı? Özellikle iki tekerlekli sürüş (PWM ve yön pinleri), bang-bang çizgi izleme, HC-SR04 ile servo ve enkoder ile hız ölçümü gerekir.
• millis() ile sabit periyotlu döngü yazabiliyor mu? (Modül 3, 27. ders)
• Kesme ve volatile kavramı hatırlanıyor mu? (Modül 3, 29. ders) Hız ölçümü bunu kullanır.
• Ondalık sayılar ve basit oran hesabı rahat mı? Formüller çarpma ve bölmeden ibarettir.

Kavram haritası

• Temel: ayar noktası → ölçüm → hata (e = ayar - ölçüm) → kontrol çıkışı (u) → motorlar
• P: u = Kp x e → çok küçük Kp: çizgiyi kaybeder; çok büyük Kp: titrer ve aşar → kalıcı hata
• D: hatanın değişim hızı → sönümleme → gürültüde sahte hız → türev süzgeci (ALFA)
• I: hatanın birikimi → kalıcı hatayı kapatır → çıkış doyması → windup → anti-windup (sınırlama, doyunca durdurma)
• Ayar: el ile (P, D, I sırası) · Ziegler-Nichols (Ku, Pu; riskli) · SIMC (adım cevabı → k, tau, theta → Kc, Ti)
• Proje: çizgi ve duvar aynı iskelet → ayrı kazançlar → PID ve bang-bang'in adil karşılaştırması

Sık yapılan hatalar

• Tekerlek formülünde işaretleri karıştırmak. TABAN - u ve TABAN + u yer değiştirirse robot çizgiden uzağa döner.
• Hatanın işaretini ters tanımlamak. Duvar takibinde e = mesafe - HEDEF olmalıdır.
• Kp'yi bir seferde çok büyütmek. Küçükten başla, her seferinde iki katına çıkar ve ölç.
• dt ile bölmeyi ya da çarpmayı unutmak. Türev dt'ye bölünür, integral dt ile çarpılır.
• sonHata'yı güncellememek ya da başlatmamak. İlk türev sıçrar ya da hata giderek büyür.
• Gürültülü ölçümde süzgeçsiz D kullanmak. Motor titrer.
• Integrali hiç sınırlamamak. Çıkış doyunca windup oluşur.
• loop() içine delay() koymak. Sabit kontrol periyodu bozulur.
• Z-N'yi gerçek donanımda kararlılık sınırına kadar zorlamak. Adım testi daha güvenlidir.
• Tek koşuya bakarak PID ile bang-bang arasında karar vermek. Aynı koşullarda en az iki koşu yap.

Hafta sonu tekrarı

1. Her dersin kavram kartlarına bir kez daha bak ve "sık yapılan yanlış" satırlarını yüksek sesle oku.
2. Mini testlerde yanlış yaptığın soruların açıklamalarını yeniden oku, sonra soruyu yeniden çöz.
3. u = Kp x e + Ki x integral + Kd x turev formülünü bakmadan yaz ve her terimin ne işe yaradığını tek cümleyle söyle.
4. Bir adım testinden k, tau ve theta'yı kendi elinle hesapla ve SIMC formülüne koy.
5. Kendi cümlelerinle şu soruyu cevapla: "Hangi durumda bang-bang PID'den daha mantıklıdır?"

Hafta sonu testi olarak beş dersin mini testleri yeterlidir; her derste 5 soru, toplam 25 soru. Hedef: her dersten en az 4 doğru. Eksik kalan dersin anlatımına dön.

Proje değerlendirme ölçütü (PID çizgi izleyen ve duvar takipçisi)

Ölçüt	Gelişmeli	Yeterli	İleri
Çizgi izleme	Robot çizgiyi kaybediyor	PID ile pisti bitiriyor	Kp, Kd ve Ki seçimini ölçüme dayanarak açıklıyor
Duvar takibi	Duvara çarpıyor ya da hedeften sürekli uzakta kalıyor	Başlangıçtan sonra ±2 cm bandında kalıyor	Kd ve süzgeci ölçüp seçiyor, yalnız P ile karşılaştırıyor
Ayar yöntemi	Değerleri rastgele deniyor	Önce P, sonra D, sonra I sırasını izliyor	Adım testi ya da SIMC ile ayar değerini hesaplıyor
Karşılaştırma	Tek koşuya bakıyor	PID ve bang-bang'i aynı pist ve TABAN'da koşturuyor	En az iki koşuda ölçüp dürüstçe yorumluyor (hangi pistte kim önde)
Anlatım	Ne yaptığını anlatamıyor	Her terimin ne işe yaradığını söylüyor	Hata yapıp nasıl bulduğunu ve windup gibi tuzakları anlatıyor

Veli ve öğretmen notu

• Amaç. Bu hafta formül ezberletmek değil, "ölç, değiştir, yeniden ölç" alışkanlığı kazandırmaktır. Dersin sonuçları benzetim ölçümleridir; öğrenci kendi robotunda sayıların farklı çıkmasını normal karşılamalıdır.
• Nasıl destek olunur? Öğrenci takıldığında cevabı söylemek yerine şu soruları sor: "Hatanın işareti ne?", "Robot hedefi aşıyor mu, hiç varmıyor mu?", "Hangi sayıyı değiştirdin, tek başına mı değiştirdin?"
• Süre. Dersler yoğundur. Aynı gün birden çok ders yapmak yerine aralıklı çalışmak kalıcılığı artırır.
• Güvenlik. Gerçek robotta motorlar için harici güç ve ortak GND kullanılır, pil kısa devre yapılmaz ve ters bağlanmaz. Robotu masa kenarında çalıştırma. İntegral açıkken robotu elinle tutup bırakma; robot fırlayabilir. Şebeke gerilimiyle (220 V) hiçbir devre kurulmaz.
• İlerleme. Mini test sonuçları "İlerlemem" sayfasında beceri bazında görünür (taslak/pilot özellik; yalnız onay verildiyse kaydedilir).

Hafta hedefleri

Bu haftanın sonunda öğrenci:

1. İvmeölçerden atan2(ax, az) ile eğim açısını, jiroskoptan dönme hızını hesaplayabilir; jiroskop ölçeğini ve sapmasını açıklayabilir.
2. Tamamlayıcı filtrenin formülünü yazabilir, α ve dt ile zaman sabitini (τ = α · dt / (1 − α)) hesaplayabilir.
3. delay() döngüsü ile micros() ile planlanan sabit periyotlu döngü arasındaki farkı ölçüme dayanarak açıklayabilir.
4. Kaskad kontrolde dış döngünün (konum ve hız) iç döngüye (açı) hedef açı verdiğini, dış döngünün neden yavaş olması gerektiğini anlatabilir.
5. Dört parçayı birleştirip düşme algılayan, kendi raporunu veren bir denge programı kurabilir; benzetim kazançlarının gerçek robota taşınamayacağını bilir.

Haftanın planı

Hafta beş derstir. Aşağıdaki plan günde bir ders içindir; proje dersi için fazladan zaman ayır. Bu hafta robot bir benzetimdir (ters sarkaç modeli).

Gün	Ders	Süre	Ne yapılır
1	IMU ile eğim ölçümü	~20 dk	Anlatımı oku, eğim ve hız programını çalıştır, jiroskop sapmasını ölç, mini testi çöz.
2	Tamamlayıcı filtre ve Kalman'a giriş	~25 dk	Üç açıyı (ivme, jiro, filtre) yan yana izle, ALFA değerini değiştir, hatayı karşılaştır.
3	Sabit periyotlu kontrol döngüsü	~25 dk	delay() döngüsünün gerçek süresini ölç, sabit periyotlu sürümü çalıştır, periyotları dene.
4	Kaskad PID: açı ve hız	~30 dk	Süzülmeyi gör, kaskadı ekle, dış döngü hızını (DIS_ORAN) değiştir.
5	Proje: Kendini dengeleyen robot	~35 dk	Projeyi çalıştır, itme ver, raporu oku, kontrolsüz deneyi yap, ölçütle değerlendir.

Ön koşul kontrolü

Başlamadan önce şunları kontrol et:

• Modül 4'ten MPU6050'yi ham Wire ile okuyabiliyor mu? (58. ders) Tamamlayıcı filtreyi ilk kez gördü mü? (59. ders)
• Hafta 5'ten P ve D terimlerinin ne işe yaradığını söyleyebiliyor mu? (96-97. dersler)
• Modül 3'ten millis() ile bloklamayan zamanlamayı ve enum ile durum makinesini hatırlıyor mu? (27 ve 28. dersler)
• Hafta 1'den motor yönü, PWM ve ölü bölge fikrini biliyor mu? (77-78. dersler)
• Derece, radyan ve temel trigonometri (sinüs, kosinüs) fikrine aşina mı? Gerekirse 101. dersteki tabloya bakmak yeter.

Kavram haritası

• Ölçüm: ivmeölçer (yerçekimi, atan2) → jiroskop (hız, ölçek, sapma)
• Birleştirme: tamamlayıcı filtre → α, dt, zaman sabiti τ → Kalman'a giriş
• Zamanlama: dt → delay() tuzağı → planlanan zaman (+=) → taşma, micros() sarması
• Kontrol: açı PD → süzülme → kaskad (dış döngü hedef açı, iç döngü motor komutu) → hedef açı sınırı
• Proje: durum makinesi (DENGE, KONTROLSUZ, DUSTU) → en büyük eğim, oturma süresi → benzetimden gerçek robota

Sık yapılan hatalar

• Radyan bırakmak. atan2 radyan verir; derece kazançları için 57,2958 ile çarp.
• axHam / 16384 yazmak. Tam sayı bölmesi sıfır verir; 16384.0 yaz.
• Jiroskop ölçeğini aralıkla eşlememek. ±500 °/s için 65,5, ±250 °/s için 131.
• Sapmayı ölçerken robotu tutmak. Sapma yanlış çıkar ve her ölçüme bulaşır.
• Filtrede hiz * dt terimini unutmak ya da filtreyi 0'dan başlatmak.
• delay(5) ile 5 ms periyot sanmak. Tur süresi 5 ms artı işin süresidir.
• sonPlanUs = simdi yazmak. Gecikmeler birikir; += kullan.
• Dış döngüyü iç döngüyle aynı hızda çalıştırmak. İki döngü birbirini kovalar.
• Hedef açıyı hesaplayıp iç döngüde kullanmamak ya da KX, KV işaretlerini ters koymak.
• Düşme eşiğini tek yönde kontrol etmek. fabs(aci) kullan.
• Benzetim kazançlarını gerçek robota kopyalamak. Kazançlar robota özeldir, küçükten başlayarak yeniden ayarlanır.

Hafta sonu tekrarı

1. Her dersin kavram kartlarına bir kez daha bak ve "sık yapılan yanlış" satırlarını yüksek sesle oku.
2. Yanlış yaptığın mini test sorularının açıklamalarını oku, sonra soruyu yeniden çöz.
3. Tamamlayıcı filtrenin formülünü bakmadan yaz. α = 0,98 ve dt = 0,01 s için τ değerini hesapla (0,49 s).
4. delay() döngüsü ile sabit periyotlu döngünün farkını kendi cümlelerinle anlat: "Neden += ?"
5. Kaskad kontrolü bir paragrafta anlat: dış döngü neyi ölçer, neyi üretir, iç döngü onu nasıl kullanır, neden dış döngü yavaştır?
6. Projeyi bir daha çalıştır; bu kez itmeyi ters yönde ver ve raporu karşılaştır.

Hafta sonu testi olarak beş dersin mini testleri yeterlidir; her derste 5 soru, toplam 25 soru. Hedef: her dersten en az 4 doğru. Eksik kalan dersin anlatımına dön.

Proje değerlendirme ölçütü (Kendini dengeleyen robot)

Ölçüt	Gelişmeli	Yeterli	İleri
Denge	Robot 10 saniye ayakta kalmıyor	10 saniye ayakta kalıyor ve 3. saniyedeki itmeden toparlanıyor	Ters yönde ve farklı büyüklükte itmelerde de toparlanıyor, sınırı biliyor
Zamanlama	delay() ile döngü kurulmuş, dt sabit yazılmış	Planlanan zamana göre sabit periyot, dt ölçülüyor	Taşma sayacı var, periyodu değiştirip etkisini ölçmüş
Kontrol	Yalnız açı PD'si, robot süzülüyor	Kaskad çalışıyor, hedef açı sınırlı	Dış döngü hızını ve kazancı değiştirip sonucu açıklıyor
Güvenlik ve rapor	Düşünce motorlar kesilmiyor ya da rapor yok	Düşme her iki yönde algılanıyor; en büyük eğim ve oturma süresi raporlanıyor	Kontrolsüz deneyle karşılaştırma yapmış, jiroskop sapmasını açılışta ölçüyor
Anlatım	Ne yaptığını anlatamıyor	Dört parçayı ve sırasını anlatıyor	Benzetimden gerçek robota geçişte neyin değişeceğini açıklıyor

Veli ve öğretmen notu

• Amaç. Bu hafta çocuğun ölçmeyi, filtrelemeyi ve geri besleme ile kontrolü birleştirmesi hedeflenir. Robot benzetimdir; devrilen robot hata değil bir ölçümdür ve ↺ ile sıfırlanır.
• Nasıl destek olunur? Cevabı söylemek yerine şunları sor: "Robot hangi yöne yatıyor, motor hangi yöne gidiyor?", "Bu sayıyı hangi sensör üretiyor?", "Bu döngü gerçekten kaç milisaniyede dönüyor, nereden biliyorsun?"
• Zor noktalar. Trigonometri (atan2) ve zaman sabiti ilk bakışta soyut gelebilir; 101. dersteki ax/az tablosu ve 102. dersteki sayısal örnekler yardımcı olur. Kaskad kontrol bu kursun en soyut kavramlarından biridir; acele edilmemeli.
• Benzetim ve gerçek. Derslerdeki kazanç sayıları benzetimdeki robota aittir. İleride gerçek bir robot kurulursa aynı değerler çalışmaz; yapı aynı, sayılar yeniden ayarlanır. Gerçek robotta motor ve pil güvenliği için yetişkin gözetimi gerekir; şebeke gerilimiyle (220 V) hiçbir devre kurulmaz.
• Süre. Proje dersi uzundur; iki oturuma bölmek serbesttir.
• İlerleme. Mini test sonuçları "İlerlemem" sayfasında beceri bazında görünür (taslak/pilot özellik; yalnız onay verildiyse kaydedilir).

Hafta hedefleri

Bu haftanın sonunda öğrenci:

1. Enkoder ve jiroskopun güçlü ve zayıf yanlarını söyleyebilir; jiroskop ölçeğini seçip tamamlayıcı filtreyle birleşik yönelim hesaplayabilir.
2. Robot programını davranışlara ayırabilir; öneri, hakem ve öncelik kavramlarını açıklayabilir; iki eşikli (histerezisli) bir davranış yazabilir.
3. İki eksenli robot kol için ileri ve ters kinematik hesaplayabilir; erişilemeyen hedefleri ve servo sınırlarını yakalayabilir.
4. Robot kolu millis() ile yumuşak hareket ettirebilir ve al-bırak işini adım tablosu olarak yazabilir.
5. Konum tahmini, davranışlar ve ölçüm sayılarıyla (kapsama, çarpma, süre) bir gezgin robot kurup değerlendirebilir.

Haftanın planı

Hafta beş derstir; dersler 30-35 dakikadır. Plan günde bir ders içindir.

Gün	Ders	Süre	Ne yapılır
1	Sensör birleştirme: enkoder + IMU	~30 dk	Anlatımı oku, jiroskop ölçeğini dene, α değerini değiştirip sapmayı gözle, mini testi çöz.
2	Davranış tabanlı kontrol ve öncelikler	~30 dk	Üç davranışı oku, seri çıktıdan hangi davranışın ne zaman devrede olduğunu izle, sırayı değiştirip tahminini sına.
3	Robot kol: servolar ve iki eksen ters kinematik	~35 dk	Önce elle bir iki hedef için q1 ve q2 hesapla, sonra programla karşılaştır, erişilemeyen noktaları dene.
4	Robot kol: al-bırak dizisi	~35 dk	Ani ve yumuşak hareketi karşılaştır, adım tablosunu oku, süreleri değiştir.
5	Proje: Gezgin robot (ara, kaç, dolaş)	~35 dk	Davranışları ve konum tahminini birleştir, ölçüm tablosuyla değerlendir.

Ön koşul kontrolü

Başlamadan önce şunları kontrol et:

• Sürüş (D5-D10), enkoder (D2, D3), ultrasonik (D11, D12) bağlantıları ve millis() ile bloklamayan döngü rahat mı? (Hafta 1-4)
• Tamamlayıcı filtre ve sabit periyotlu döngü hatırlanıyor mu? (102. ve 103. dersler)
• Sinüs, kosinüs ve radyan-derece dönüşümü okul bilgisi olarak biliniyor mu? Kol dersleri bunu kullanır.
• Servo kullanımı ve harici güç kaynağı kuralı (ortak GND) biliniyor mu? (21. ders)

Kavram haritası

• Algılama: enkoder yönelimi · jiroskop (ölçek, sapma, doyma) · tamamlayıcı filtre → birleşik yönelim
• Karar: davranış → öneri → hakem → öncelik · histerezis (iki eşik)
• Kol: servo açısı (q1, q2) · ileri ve ters kinematik · menzil ve servo sınırı · darbe genişliği
• Hareket: doğrusal ara değer · servo çerçevesi (20 ms) · adım tablosu
• Birleşim: konum tahmini (x, y) → hedefe yönelme (açı farkı) → ölçüm (kapsama, çarpma, süre)

Sık yapılan hatalar

• Ölçeği değiştirip böleni değiştirmemek. ±500 için 65,5; 131 yazarsan açılar yarı çıkar.
• Jiroskop sapmasını ölçmemek. Dururken gz sıfır olmalı; değilse yönelim zamanla kayar.
• Yönelimi 0-360'a sarıp filtrelemek. Sarmayı yalnız açı farkında yap.
• Davranışın içinde motoru sürmek. Davranış yalnız öneri döndürür; motoru hakem sürer.
• Tek eşikli KAÇ. Robot eşik civarında titrer; başlama ve bitirme eşiği ayrı olmalı.
• Derece ile radyanı karıştırmak. cos() ve sin() radyan ister, servo derece ister.
• Erişilemeyen hedefi servoya yazmak. Önce menzili ve servo sınırını kontrol et.
• Tamsayı bölmesi. (2400 - 544) / 180 10 çıkar; oranı hesaplarken biri float olmalı.
• Tutucuyu kol hareket ederken açıp kapamak. Nesne düşer; yalnız kol durmuşken.
• Konum tahminine mutlak güvenmek. Duvara dayanıp dönen tekerlekler tahmini bozar.

Hafta sonu tekrarı

1. Her dersin kavram kartlarına bir daha bak ve "sık yapılan yanlış" satırlarını yüksek sesle oku.
2. Mini testlerde yanlış yaptığın soruların açıklamalarını yeniden oku, sonra soruyu yeniden çöz.
3. Kâğıt üzerinde L1 = L2 = 10 cm kol için (14, 6) ve (10, 10) hedeflerinin q1 ve q2 değerini hesapla; sonra programla doğrula.
4. Kendi cümlenle şu soruyu cevapla: "Hakem ne işe yarar ve davranış neden motoru kendisi sürmemeli?"
5. Gezgin robotta ARAMA_MS değerini değiştir ve ziyaret zamanının nasıl değiştiğini yaz.

Hafta sonu testi olarak beş dersin mini testleri yeterlidir; her derste 5 soru, toplam 25 soru. Hedef: her dersten en az 4 doğru. Eksik kalan dersin anlatımına dön.

Proje değerlendirme ölçütü (Gezgin robot)

Ölçüt	Gelişmeli	Yeterli	İleri
Davranışlar	Davranışlar tek bir if merdiveninde karışık	Üç davranış ayrı fonksiyon, hakem öncelik sırasıyla seçiyor	Dördüncü bir davranış (ör. şarj) eklenmiş ve önceliği gerekçelendirilmiş
Konum tahmini	Tahmin yok ya da başlangıç değerleri yanlış	Yol ve birleşik yönelimle (x, y) güncelleniyor	Tahmin hatası ölçülmüş, çarpma sonrası kayma açıklanmış
Güvenlik	Robot sık çarpıyor, KAÇ iki eşiksiz	KAÇ iki eşikli, çarpma sayısı eşik içinde	Yanlardan gelen engeller için ek önlem düşünülmüş
Görev ve ölçüm	Bölgeye varılmıyor, sayı yok	Bölge ziyareti ve kapsama sayıyla ölçülmüş	KAÇ kapatılıp karşılaştırma koşusu yapılmış
Anlatım	Ne yaptığını anlatamıyor	Davranışları ve konum hesabını adım adım anlatıyor	Hata yapıp nasıl bulduğunu ve sınırlarını anlatıyor

Veli ve öğretmen notu

• Amaç. Bu hafta tek tek bilgi vermekten çok, parçaları birleştirmeyi öğretir. Hata yapmak güvenlidir; benzetimdeki robot ve kol zarar görmez.
• Nasıl destek olunur? Takılınca cevabı söylemek yerine şunları sor: "Hangi sensör bu bilgiyi veriyor?", "Şu an hangi davranış devrede, seri çıktı ne diyor?", "Açıyı derece mi radyan mı verdin?"
• Sayılarla çalışmak. Kapsama, çarpma, hata (mm) gibi ölçümler "iyi oldu" yerine kanıt koymayı öğretir. Öğrenciyi her değişiklikten sonra sayıya bakmaya teşvik edin.
• Güvenlik. Gerçek robotta motorlar ve servolar için ayrı güç kaynağı ve ortak GND kullanılır; servoları Arduino'nun 5 V pininden beslemeyin. Pil takarken artıyı eksiyi ters bağlamayın, uçları birbirine değdirmeyin. Şebeke gerilimiyle (220 V) hiçbir devre kurulmaz.
• Gerçek robotta farklı olabilecekler. Benzetimde tekerlekler kaymaz, servo yük taşımaz ve ultrasonik ışın tek bir doğrudur. Gerçek robotta bunların hepsi sonucu bozar; bu yüzden gerçek donanımda her şey yeniden ölçülmeli ve kalibre edilmelidir.
• İlerleme. Mini test sonuçları "İlerlemem" sayfasında beceri bazında görünür (taslak/pilot özellik; yalnız onay verildiyse kaydedilir).

Hafta hedefleri

Bu haftanın sonunda öğrenci:

1. Bitirme robotu için yolunu (A otonom araç, B robot kol, C takip robotu) seçer ve "bitti" kelimesini sayı, birim ve ölçüm yöntemi içeren kabul ölçütlerine çevirir.
2. Tasarım belgesi doldurur: amaç, gereksinimler, alt sistemler, durum makinesi, test planı, riskler.
3. Seçtiği yolun alt sistemlerini (sürüş-mesafe-çizgi, ters kinematik-servo sürücü ya da mesafe PID) tek başına, geçme koşullarıyla sınar.
4. Alt sistemleri durum makinesiyle birleştirir ve bir test matrisini önce beklenenleri yazarak doldurur.
5. Robot durumunu sözleşmeli JSON satırlarıyla yazar, ortalama ve en büyük mutlak hatayı hesaplar.
6. Sonuç tablosu, kök neden analizli hata raporu ve günlük rapor yazar; simülatör ile gerçek ölçümü ayırarak sunar.

Haftanın planı

Hafta beş derstir; her ders 35-40 dakikadır. Aşağıdaki plan günde bir ders içindir. Yol seçimi 1. günde yapılır ve hafta boyunca değişmez.

Gün	Ders	Süre	Ne yapılır
1	Bitirme robotu: proje seçimi ve tasarım	~35 dk	Üç yolu karşılaştır, birini seç, tasarım belgesini doldur, kabul ölçütü sketch'ini dene.
2	Yapım 1: alt sistemler	~40 dk	Yolunun alt sistemlerini seri komutlarla tek tek sına; geçme koşullarını ölç.
3	Yapım 2: entegrasyon ve test	~40 dk	Alt sistemleri durum makinesiyle birleştir, test matrisini doldur.
4	3D robota bağlama, hata ayıklama, ölçüm	~40 dk	Telemetri satırını yaz ve doğrula; hata istatistiğini hesapla.
5	Sergi ve sunum	~40 dk	Sonuç tablosu, hata raporu ve günlük rapor yaz; sergiye hazırlan.

Ön koşul kontrolü

Bu hafta önceki haftaların hepsini kullanır. Seçeceğin yola göre şunlar hazır olmalı:

• Yol A: 76-78. dersler (iki motorlu sürüş, ölü bölge), 82. ders (HC-SR04), 86-89. dersler (çizgi sensörü, eşik), 84. ders (durum makinesi).
• Yol B: 21. ders (servo), 108-109. dersler (ters kinematik, al-bırak).
• Yol C: 82. ders (mesafe), 96-99. dersler (P, I, D ve ayar).
• Hepsi için: millis() ile bloklamayan kod (26-27. dersler) ve seri porttan okuma/yazma.
• Güç güvenliği: motor ve servo harici kaynaktan beslenir, GND ortaktır; şebeke gerilimiyle devre kurulmaz.

Kavram haritası

• Planlama: "iyi çalışıyor" → kabul ölçütü (sayı, birim, yöntem) → tasarım belgesi → alt sistemler ve geçme koşulları
• Yapım: alt sistem testi → durum makinesi → test matrisi (beklenen önce) → güvenli varsayılan
• Ölçüm: veri sözleşmesi (t, x, y, th, d) → null ve aralıklar → ortalama ve en büyük mutlak hata
• Anlatım: sonuç tablosu → kapsam sınırı → hata raporu (belirti, kök neden) → günlük rapor

Sık yapılan hatalar

• Ölçülemeyen gereksinim yazmak. "Düzgün gitsin" gibi cümleye sayı ve birim ekle.
• Ölçütü sonradan gevşetmek. Değişecekse nedeni belgeye yazılır ve tüm testlere uygulanır.
• < yerine <= yazmak. "5 mm'den az" ifadesinde tam 5,0 geçmez.
• Alt sistemi sınamadan birleştirmek. Hatanın hangi parçadan geldiği bilinmez.
• Durum değişince zamanlayıcıyı sıfırlamamak. Sonraki durum hemen biter.
• Hedef kaybolunca son komutu sürdürmek. Emin olmadığında motoru durdur.
• Ölçüm yok için 0 yazmak. Telemetride null kullan.
• Hata ortalamasını işaretli almak. +3 ile -3 birbirini götürür.
• Simülatör sonucunu gerçek sonuç gibi sunmak. Kapsam sınırını yaz.

Hafta sonu tekrarı

1. Tasarım belgeni sıfırdan oku: her gereksinimin yanında sayı ve ölçüm yöntemi var mı?
2. Kabul ölçütü sketch'ine C 17 23, C 16.9 20, B 4.9, B 5, A 0 0 yaz; her sonucun nedenini açıkla.
3. Test matrisinde kırılan bir satırı seç; önce nedenini ölç, sonra tek değişiklik yap, komşu testleri yeniden koş.
4. Telemetri satırının her alanını sözleşme kuralıyla karşılaştır; bozuk bir satır uydur ve neden bozuk olduğunu söyle.
5. Altı ay sonra okuyacak birine günlük raporunu ver: "neden bu değer?" sorusunun cevabı bulunuyor mu?

Hafta sonu testi olarak beş dersin mini testleri yeterlidir; her derste 5 soru, toplam 25 soru. Hedef: her dersten en az 4 doğru. Eksik kalan dersin anlatımına dön.

Proje değerlendirme ölçütü (Bitirme robotu)

Ölçüt	Gelişmeli	Yeterli	İleri
Gereksinimler	Sayısız dilekler var	Her gereksinimde sayı, birim ve ölçüm yöntemi var	Ölçütler sınır değerleriyle (</<=) ve gerekçeleriyle yazılmış
Alt sistemler	Birleşik kod, ayrı test yok	Her alt sistem kendi geçme koşuluyla tek başına sınanmış	Gidiş-dönüş ya da cetvel gibi bağımsız bir ölçümle doğrulanmış
Entegrasyon	delay() ile bloklu ya da karar katmanı yok	Durum makinesi ve en az 5 satırlı test matrisi	Beklenen sütun önce yazılmış; başarısız satır nedeniyle düzeltilmiş
Güvenlik	Motor/servo Arduino 5 V'undan besleniyor, hedef kaybında son komut sürüyor	Harici güç ve ortak GND; kayıpta robot duruyor	Güvenli varsayılan test matrisinde bir satır olarak sınanmış
Ölçüm ve rapor	Sonuçlar sözlü, kanıt yok	Sonuç tablosu, hata raporu ve günlük rapor var	Kök neden katmanlarla ölçülmüş, kapsam sınırı yazılmış

Veli ve öğretmen notu

• Amaç. Bu hafta "çalışan robot" kadar "çalıştığını kanıtlayan robot" önemlidir. Öğrenci sonuçlarını sayıyla, ölçüm yöntemiyle ve sınırlarıyla anlatmalıdır.
• Yol seçimi. Hiçbir yol "kolay" değildir. A en çok parçayı birleştirir, B matematiği öne çıkarır, C PID ayarını ister. Üçünü birden yapmaya çalışmak yerine bir yolu bitirmek önerilir.
• Nasıl destek olunur? Cevabı söylemek yerine şu soruları sor: "Bunu hangi sayıyla ölçtün?", "Hangi katman sağlam, hangisi değil?", "Tek değişiklik hangisiydi?"
• 3D robot. Şu anda 3 boyutlu gösterim yoktur. 114. ders yalnızca veri biçimini sınar; "3D robot çalışıyor" diye bir beklenti oluşturmayın.
• Güvenlik. Gerçek kartla çalışılırsa piller kısa devre yapılmaz ya da ters bağlanmaz, motorlar kartın 5 V'undan beslenmez; şüphede yetişkin yardımı istenir. Şebeke gerilimiyle (220 V) hiçbir devre kurulmaz.
• İlerleme. Mini test sonuçları "İlerlemem" sayfasında beceri bazında görünür (taslak/pilot özellik; yalnız onay verildiyse kaydedilir).