Araştırmacılar Kendi Kendine Yürüyen Robotik Ekzoskeletler Geliştiriyorlar

University of Waterloo’daki robotik araştırmacılar, robotik alanındaki bir sonraki büyük gelişme üzerinde çalışıyorlar: kendi kendine yürüyebilen robotik ekzoskeletler. Yeni teknoloji, protez bacakları içerir ve yapay zeka (AI) kullanımıyla düşünüp hareket edebiliyor.

Yeni geliştirilen sistemler, insanların yürüme şeklini taklit etmek için AI ve bilgisayar vizyonu kombinasyonuna dayanır ve surroundingsını gözlemleyerek hareketlerini ayarlar.

Araştırma, IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics dergisinde yayımlandı. Daha uzun bir araştırma makalesi serisinin parçasıydı ve “Robotic Ekzoskeletler ve Protezler için Stand-to-Sit Biyomekanik Simülasyonu ile Enerji Yenileme” başlığını taşıyordu.

Brokoslaw Lashowski, sistem tasarımı mühendisliği alanında doktora adayıdır ve şu anda üniversitede ExoNet araştırma projesini yürütüyor.

“Robotic ekzoskeletlere görüş kabiliyeti veriyoruz, böylece kendilerini kontrol edebilsinler” dedi Laschowski.

Halihazırda motorlarla kontrol edilen ekzoskelet bacakları olmasına rağmen, kullanıcıların akıllı telefon uygulamaları veya joystickler aracılığıyla manuel kontrol etmesi gereken bir durum söz konusu.

“Bu, kullanıcılara göre hem uygunsuz hem de bilişsel olarak talep eden bir durum” dedi Laschowski. “Her yeni lokomotor aktivite gerçekleştirmek istediğinizde, durmak, akıllı telefonunuzu çıkarmak ve istenen modu seçmek zorundasınız.”

AI ve Giyilebilir Kameralar

Bu sistemi geliştirmek ve bazı sınırlamaları aşmak için araştırma ekibi, kullanıcıların üzerine ekzoskeletler takarak ve giyilebilir kameralar kullanarak çalıştı. Ayrıca AI bilgisayar yazılımlarını optimize ettiler, böylece video akışı verimli ve doğru bir şekilde işlenebiliyor ve merdivenler, kapılar ve diğer çevre faktörleri gibi engeller tanınıyor.

Araştırma ekibi, motorlara komutlar göndererek robotik ekzoskeletlerin daha da etkileyici hale gelmesini hedefliyor. Bunu başardıklarında, merdivenleri tırmanabilecek ve çeşitli engelleri aşabilecekler. Ayrıca, kullanıcının mevcut hareketini ve yaklaşan araziyi analiz ederek uygun eylemler gerçekleştirebilecekler.

Laschowski, mühendislik profesörü ve Kanada Araştırma Kürsüsü Biyomekanik Sistem Dinamikleri olan John McPhee’nin gözetiminde çalışıyor.

“Kontrol yaklaşımımız, insan düşüncesini gerektirmez” dedi Laschowski. “Otonom arabalar gibi, kendilerini sürdürebilen otonom ekzoskeletler ve protez bacaklar tasarlıyoruz.”

Araştırmacıların bir diğer hedefi, robotik iskeletlerin enerji verimliliğini, insan hareketi yoluyla self-şarj eden piller kullanarak geliştirmek.

Ekzoskeletlerin Geliştirilmesi

Araştırma ekibinin yeni çalışması, ekzoskeletlerin geliştirilmesini bir sonraki seviyeye taşıyor. Son birkaç yılda, bu alanda çeşitli ilerlemeler kaydedildi. Örneğin, Honda, 2019 yılında insan gücünü artırmak için ekzoskeletler geliştirdiklerini açıkladı. Aynı zamanda, Japonya’da, insanların yaşlandıkça çalışmaya devam etmelerine yardımcı olmak için ekzoskeletler kullanılıyordu.

Ancak, kendi kendine yürüyebilen robotik iskeletler elde etmek çok daha zor bir hedef, bu nedenle bu yeni ilerleme çok heyecan verici ve değerli.