Geleneksel robotlar, karmaşık elektronik beyinlere, sensörlere ve genellikle AI destekli işlemcilere dayanır. Bu sistemler, çevresel değişiklikleri analiz eder, hesaplamalar yapar ve ardından harekete geçer. Ancak Amsterdam’daki Hollandalı bilim insanlarının geliştirdiği havayla çalışan yumuşak robot, bu klasik anlayışı tamamen altüst ediyor.
Bu robot ne bir işlemciye sahip ne de yapay zekâ algoritmalarına güveniyor. Hareket etmek için yalnızca hava basıncı kullanıyor. Buna rağmen koşabiliyor, engelleri aşabiliyor ve suya girdiğinde yüzme moduna geçebiliyor. Üstelik tüm bunları neredeyse canlı organizmalara benzer doğal bir biçimde yapıyor.
Bu Fikir Nasıl Ortaya Çıktı?
Her şey, araştırmacı Alberto Comoretto’nun bir tüpün içinden hava geçerken yaşadığı beklenmedik bir gözlemle başladı. Tüp büküldüğünde, hava basıncının etkisiyle kendi kendini sürdüren ve salınan bir hareket oluştu. Bu hareket, 1996 Atlanta Olimpiyatları’nda kullanılan ünlü dans eden “Fly Guys” isimli hava tüplerini hatırlatıyordu.
Ancak Comoretto, bu fiziksel fenomenin robotikte kullanılabilecek kadar düzenli, asimetrik ve periyodik olduğunu fark etti. Bu keşif, onu yeni bir robot tasarımı geliştirmeye yöneltti: havayla çalışan yumuşak robot.
Nasıl Çalıştığını Merak Ettik
Bu yenilikçi robot, elektronik bileşenler yerine basit tüpler, hava akışı ve malzeme geometrisi ile çalışıyor.
Yapısı:
-
Robotun gövdesi 3D yazıcıyla üretildi.
-
Alt kısmında bacak görevi gören dört adet bükülmüş tüp bulunuyor.
-
Her bir tüpe farklı miktarda hava pompalanabiliyor.
-
Bu tüplerin salınım frekansı, robotun yürüme hızını belirliyor.
Hareket Prensibi:
-
Tüplerin içinden geçen hava, onların belirli frekansta salınım yapmasına neden oluyor.
-
Bu salınımlar, bacakların ileri geri hareket etmesini sağlıyor.
-
Tüm tüpler tek bir hava kaynağına bağlı olduğu için, aralarındaki basınç farkları hareketi senkronize hale getiriyor.
-
Yani senkronizasyon, dışarıdan müdahale ile değil, tamamen fiziksel etkileşimle sağlanıyor.
Ceylan Gibi Seken, Köpecikler Gibi Yüzen Robot
Robot farklı zemin koşullarında farklı şekillerde hareket edebiliyor. Bu da, çevresiyle dinamik etkileşim kurabildiğini gösteriyor.
Karada: Koşu
-
Yüzey direnci nedeniyle tüm uzuvlar senkronize hareket ediyor.
-
Ortaya çıkan yürüyüş deseni, bir ceylanın koşuşuna benziyor.
Suda: Yüzme
-
Su direnci farklı olduğu için uzuvlar antifazda, yani zıt yönlerde salınıyor.
-
Bu da köpek yüzmesi tarzında hareket edilmesini sağlıyor.
Bu davranışlar, robotun dış bir kontrol sistemi olmadan ortama uyum sağlayabildiğini kanıtlıyor.
Hava da Engeller Var Güç ve Kontrol Sorunu
Bu etkileyici robotik sistemin önündeki en büyük engel, başlangıçta yüksek güç tüketimiydi. İlk prototip, bir hortum aracılığıyla dakikada 15 litre hava ile besleniyordu. Bu da 85 watt’lık enerji tüketimi demekti ve mobiliteyi ciddi şekilde kısıtlıyordu.
Nasıl Aşıldı?
-
Bacak sayısı dörtten ikiye indirildi.
-
Tüplerin tasarımı, daha düşük hava basıncıyla da salınım yapacak şekilde değiştirildi.
-
Bu sayede enerji tüketimi, uzuv başına sadece 0,06 watt seviyesine indirildi.
-
Robot, küçük bir lityum iyon pil ve mini hava pompası ile kendi başına hareket edebilen hale getirildi.
Bildiğimiz Işığı Takip Eden Robot
Yeni versiyon, herhangi bir işlemciye sahip olmadan çevresini “algılayabiliyor”. Bunu, basit iki ışık sensörü yardımıyla başarıyor:
-
Daha karanlık bir ortamdan aydınlık ortama geçebiliyor.
-
Üzerinde ışık kaynağı taşıyan bir operatörü takip edebiliyor.
Bu davranışlar, robotun kendi başına basit kararlar verebildiğini gösteriyor.
Beyinsiz Robotun Bilgeliği Fizikten Geliyor
Bu robotun ilginç yanı, karar alma sürecinin tamamen fiziksel dinamiklere dayanması. Araştırmacılar, robotun örneğin bir duvara çarptığında sola dönmeye başlamasının onların müdahalesiyle olmadığını belirtiyor.
Yani sistem, doğrudan bir kontrol algoritması olmadan çevresel etkileşimle kendi yolunu bulabiliyor.
Yazılım Güncellemesi İstemeyen Robotlar Bir Rahatlık
Robotun geliştiricisi Johannes Overvelde, hedeflerinin sadece bu tür yürüyen veya yüzen sistemler üretmek olmadığını belirtiyor. Asıl amaçları, fizikle çalışan ve sürekli dış kontrol gerektirmeyen doğaya uyumlu robot sistemleri geliştirmek.
Örnek: Yumuşak, yapay bir kalp.
“Yapay bir kalbiniz varsa, çalışmasını istersiniz. Yazılım güncellemeleri almak istemezsiniz.”
Bu düşünce, havayla çalışan yumuşak robot gibi sistemlerin tıpta, felaket alanlarında veya enerji kısıtlı ortamlarda nasıl kullanılabileceğini gözler önüne seriyor.
Robotikte Sessizce Devrim Oluyormuş Gibi
Havayla çalışan yumuşak robot, yüksek teknolojiye sahip olmasa da yüksek potansiyele sahip bir buluş. Elektronik beynin yerine hava akışı ve malzeme fiziği ile çalışan bu sistemler:
-
Daha az enerji tüketir.
-
Ortama doğal şekilde uyum sağlar.
-
Karmaşık kontrol yazılımlarına ihtiyaç duymaz.
-
Yalınlık içinde zekâ barındırır.
Bu robotların geliştirilmesi, sadece robotikte değil, aynı zamanda biyomimetik, tıp, çevre teknolojileri ve sürdürülebilir mühendislik alanlarında da yeni kapılar aralayabilir.
Havayla Çalışan Yumuşak Ama Beyinsiz Robotun Akıllı Hareketleri yazısı ilk önce BeeTekno | Güncel Teknoloji Haberleri ve İncelemeler yayınlanmıştır.