“Beyinsiz” Yumuşak Robot, Robotikte Çığır Açan Karmaşık Ortamlarda Geziniyor

Gelişen robotik alanında, araştırmacılar tarafından çığır açan bir buluş ortaya atıldı: karmaşık ortamlarda bile gezinmek için insan veya bilgisayar yönlendirmesine ihtiyaç duymayan yumuşak bir robot. Bu yeni buluş, yumuşak bir robotun daha basit labirentlerde temel navigasyon becerileri gösterdiği önceki çalışmalara dayanıyor.

Navigasyon için Fiziksel Zekadan Yararlanma

Jie Yin, ortak muhabir yazar ders çalışma ve North Carolina Eyalet Üniversitesi'nde makine ve havacılık mühendisliği alanında doçent olan bir kişi, bu ilerlemeye ışık tutuyor:

"Daha önceki çalışmalarımızda, yumuşak robotumuzun çok basit bir engelli parkurda dönüp dönebildiğini göstermiştik. Ancak bir engelle karşılaşmadıkça dönemezdi. Bu sınırlama, robotun bazen sıkışıp kalabileceği ve paralel engeller arasında ileri geri sıçrayabileceği anlamına geliyordu."

"Kendi kendine dönebilen, kıvrımlı labirentlerden geçebilen, hatta hareketli engellerin etrafından dolaşabilen yeni bir yumuşak robot geliştirdik. Tüm bunlar, bir bilgisayarın rehberliğine bağlı olmadan, fiziksel zeka kullanılarak gerçekleştiriliyor." diye ekledi.

"Fiziksel zeka" terimi, dış insan veya bilgisayar müdahalesinden ziyade, yapısal tasarımları ve malzemeleriyle tanımlanan, yumuşak robotlar gibi dinamik nesnelerin içsel davranışını ifade eder.

Bu yeni nesil yumuşak robotlar, şerit benzeri sıvı kristal elastomerler kullanıyor. Çevredeki havadan daha sıcak, özellikle 55 santigrat derecenin (131 Fahrenheit derece) üzerinde bir yüzeye yerleştirildiklerinde, yüzeyle temas eden şerit büzülürken, açıkta kalan kısım değişmeden kalıyor. Bu uyumsuzluk, yüzeyin sıcaklığıyla birlikte hızlanan bir yuvarlanma hareketini tetikliyor.

Asimetri Yoluyla İnovasyon

Bu robotun farklı yönü tasarımında yatmaktadır. Simetrik selefinin aksine, yeni versiyon iki farklı yarımdan oluşuyor. Bir parça bükülmüş bir kurdeleye benzeyen düz bir çizgide uzanırken, diğeri merdiven gibi spiral şeklinde sarılmış bir şeridi yansıtıyor.

Tasarımdaki bu sapma, robotun bir ucunun diğerinden daha fazla kuvvet uygulamasına ve doğrusal olmayan bir harekete yol açmasına neden oluyor. Makalenin baş yazarı ve NC State Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı olan Yao Zhao, prensibi şöyle açıklıyor: "Ağzı tabanından daha geniş olan plastik bir bardak düşünün. Yuvarladığınızda düz bir yörünge izlemez, bir yüzey üzerinde kavis çizer. Asimetrik tasarımının etkisi budur."

Zhao daha da ayrıntılandırıyor: "Yeni robotumuzun arkasındaki konsept oldukça basit: Asimetrik tasarımı sayesinde, nesne temasına ihtiyaç duymadan otonom bir şekilde dönüyor. Yani, bir nesneyle karşılaştığında yolunu yeniden yönlendirebilse de (bu özellik labirentlerden geçmesini sağlıyor), paralel bariyerler arasında sıkışıp kalmıyor. Yay şeklindeki hareketi sayesinde etkili bir şekilde dışarı çıkabiliyor."

Bu robot üzerinde yapılan testler, duvarları kayan labirentler dahil karmaşık labirentlerde manevra yapma kapasitesini ortaya koydu. Etkileyici bir şekilde, kendi boyutundan daha küçük boşluklardan geçebiliyordu. Bu testler metal yüzeyler ve kum gibi çeşitli arazilerde gerçekleştirildi.

Bu çığır açıcı çalışma, yumuşak robot tasarımlarına yenilikçi bir bakış açısı getiriyor. Yin'in belirttiği gibi, "Bu çalışma, özellikle yumuşak robotların çevresel ısı enerjisinden yararlanabildiği uygulamalar için yumuşak robot tasarımına yönelik yenilikçi yaklaşımlar geliştirmemize yardımcı olacak bir başka adımdır."

Robotik dünyası büyüdükçe, bu tür "beyinsiz" yumuşak robotların gerçek dünya uygulamalarındaki potansiyeli sınırsız görünüyor.