“Beyinsiz” Yumuşak Robot Karmaşık Ortamları Navigasyon Breakthrough ile Geçer

Robotik alanındaki gelişmelerde, araştırmacılar tarafından yeni bir đột phá getirildi: bir bilgisayar veya insan yönlendirmesi olmadan karmaşık ortamları navigasyon yapabilen bir yumuşak robot. Bu yeni buluş, daha önce basit labirentlerde temel navigasyon becerilerini gösteren bir yumuşak robot üzerine inşa edilmiştir.

Fiziksel Zekayı Navigasyon için Kullanma

Jie Yin, çalışmanın ortak yazarı ve North Carolina State Üniversitesi’nde mekanik ve havacılık mühendisliği yardımcı profesörü, bu ilerlemeye ışık tutuyor:

“Önceki çalışmamızda, yumuşak robotumuzun çok basit bir engel kursunu geçebildiğini gösterdik. Ancak, yalnızca bir engel ile karşılaştığında dönmesini sağlayabiliyorduk. Bu sınırlama, robotun bazen sıkışabileceği ve paralel engeller arasında ileri geri sektirebileceği anlamına geliyordu.”

Ekledi, “Yeni bir yumuşak robot geliştirdik, bu robot kendi başına dönme kabiliyetine sahip ve bu sayede kıvrımlı labirentleri geçebiliyor, hatta hareket halindeki engellerden kaçınabiliyor. Tüm bunlar fiziksel zeka kullanılarak, bilgisayar rehberliği olmadan gerçekleştiriliyor.”

“Fiziksel zeka” terimi, yumuşak robotlar gibi dinamik nesnelerin yapısal tasarımı ve malzemeleri tarafından belirlenen içsel davranışı ifade eder, dış insan veya bilgisayar müdahalesine değil.

Bu yeni nesil yumuşak robotlar, şerit benzeri sıvı kristal elastomerleri kullanır. Bir yüzeye yerleştirildiklerinde, özellikle 55 santigrat derece (131 fahrenheit) üzerinde bir sıcaklıkta, yüzeyle temas eden şerit sözleşirken, dış kısmı değişmez. Bu uyumsuzluk, yüzeyin sıcaklığıyla hızlanan bir rolling motionu tetikleyerek hareket eder.

Asimetri ile İnovasyon

Bu robotun ayırt edici özelliği, tasarımıdır. Simetrik selefinden farklı olarak, yeni versiyon iki farklı parçadan oluşur. Bir segment, bir şerit gibi düz bir çizgi izlerken, diğeri bir merdiven gibi spiral bir şekil oluşturur.

Bu tasarım farklılığı, bir robot ucunun diğerinden daha fazla kuvvet uygulamasına neden olur ve lineer olmayan bir hareketi tetikleyerek, Yao Zhao, makalenin ilk yazarı ve NC State’de bir postdoctoral araştırmacı, ilkeyi açıklıyor: “Bir plastik bardağı düşünün, ağzının tabanından daha geniş olsun. Onu yuvarlarsanız, düz bir yol izlemez, yüzeyde bir yay çizer. Bu, asimetrik tasarımının etkisi.”

Zhao ayrıca açıkladı, “Yeni robotumuzun arkasındaki kavram oldukça basit: asimetrik tasarımı nedeniyle, nesne temasına gerek kalmadan otomatik olarak dönme kabiliyetine sahip. Bu nedenle, labirentleri geçebiliyor ve paralel bariyerler arasında sıkışmıyor. Eğrisel hareketi, dar açıklıklardan geçmesini sağlıyor.”

Testlerde, bu robotun karmaşık labirentleri geçme ve hatta değişen duvarlara sahip olanları geçme yeteneği gösterildi. Ayrıca, kendi boyutundan daha küçük açıklıklardan geçebiliyor. Bu testler, metal yüzeyler ve kum gibi çeşitli zeminlerde yapıldı.

Bu öncü çalışma, yumuşak robot tasarımlarına yeni bir bakış açısı getiriyor. Yin, “Bu çalışma, özellikle yumuşak robotların çevresel ısı enerjisini kullanabileceği uygulamalar için yenilikçi yaklaşımlar geliştirmemize yardımcı olmak için bir başka adım daha.”

Robotik dünyası büyüdükçe, bu “beyinsiz” yumuşak robotların gerçek dünya uygulamalarındaki potansiyeli sınırsız görünüyor.