Robotikte Yeni Bir Şafak: Dokunmaya Dayalı Nesne Döndürme

California San Diego Üniversitesi'ndeki (UCSD) mühendislerden oluşan bir ekip, çığır açan bir gelişmeyle, görsel girdiye ihtiyaç duymadan yalnızca dokunarak nesneleri döndürebilen robotik bir el tasarladı. Bu yenilikçi yaklaşım insanların nesneleri görmeleri gerekmeden zahmetsizce işlemelerinden ilham almıştır.

Nesne Manipülasyonuna Dokunmaya Duyarlı Bir Yaklaşım

Ekip, avuç içine ve parmaklara yayılmış 16 dokunmatik sensörle dört parmaklı bir robotik el donattı. Yaklaşık 12 ABD dolarına mal olan her sensör basit bir işlevi yerine getirir: bir nesnenin ona dokunup dokunmadığını algılar. Bu yaklaşım, robotik elde döndürme gerçekleştirmek için basit ikili sinyaller (dokunma veya dokunmama) kullanan çok sayıda düşük maliyetli, düşük çözünürlüklü dokunmatik sensöre dayandığından benzersizdir.

Buna karşılık, diğer yöntemler, robotik elin küçük bir alanına, özellikle parmak uçlarına yapıştırılmış birkaç yüksek maliyetli, yüksek çözünürlüklü dokunmatik sensöre bağlıdır. Çalışmayı yöneten UC San Diego'da elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü olan Xiaolong Wang, bu yaklaşımların çeşitli sınırlamaları olduğunu açıkladı. Sensörlerin nesneyle temas etme olasılığını en aza indirerek sistemin algılama yeteneğini sınırlarlar. Doku hakkında bilgi sağlayan yüksek çözünürlüklü dokunmatik sensörlerin simüle edilmesi son derece zordur ve aşırı derecede pahalıdır, bu da onları gerçek dünya deneylerinde kullanmayı zorlaştırır.

İkili Sinyallerin Gücü

"Bu görevi yapmak için bir nesnenin dokusuyla ilgili ayrıntılara ihtiyacımız olmadığını gösteriyoruz. Sadece sensörlerin nesneye değip değmediğine dair basit ikili sinyallere ihtiyacımız var ve bunları simüle etmek ve gerçek dünyaya aktarmak çok daha kolay" dedi.

Ekip, düzensiz şekillere sahip olanlar da dahil olmak üzere çeşitli nesneleri döndüren sanal bir robotik elin simülasyonlarını kullanarak sistemlerini eğitti. Sistem, döndürme sırasında herhangi bir zaman noktasında nesnenin eldeki hangi sensörlere dokunduğunu değerlendirir. Ayrıca el eklemlerinin mevcut konumlarının yanı sıra önceki hareketlerini de değerlendirir. Sistem bu bilgiyi kullanarak robot eline bir sonraki zaman noktasında hangi eklemin nereye gitmesi gerektiğini bildirir.

Robotik Manipülasyonun Geleceği

Araştırmacılar, sistemlerini, sistemin henüz karşılaşmadığı nesnelerle gerçek hayattaki robot el üzerinde test ettiler. Robotik el, durmadan veya tutuşunu kaybetmeden çeşitli nesneleri döndürmeyi başardı. Nesneler arasında bir domates, bir biber, bir kutu fıstık ezmesi ve şekli nedeniyle en zor nesne olan oyuncak bir lastik ördek vardı. Daha karmaşık şekillere sahip nesnelerin döndürülmesi daha uzun sürüyordu. Robotik el, nesneleri farklı eksenler etrafında da döndürebilir.

Ekip şimdi yaklaşımlarını daha karmaşık manipülasyon görevlerine genişletmek için çalışıyor. Şu anda, örneğin robotik ellerin yakalama, fırlatma ve hokkabazlık yapmasını sağlayacak teknikler geliştiriyorlar. Wang, "El içi manipülasyon, biz insanların sahip olduğu çok yaygın bir beceridir, ancak robotların ustalaşması çok karmaşıktır" dedi. "Robotlara bu beceriyi verebilirsek, bu onların gerçekleştirebilecekleri görev türlerinin kapısını açacaktır."

Bu gelişme, robotik alanında ileriye doğru önemli bir adımı işaret ediyor ve potansiyel olarak karanlıkta veya görsel olarak zorlu ortamlarda nesneleri manipüle edebilen robotların önünü açıyor.