Esnek Robotlar Esnek Pompalarla Daha İyi Hale Geliyor

Ecole Polytechnique Fedérale de Lausanne’dan bilim adamları, otonom esnek robotlar, hafif ekzoskeletler ve akıllı giysiler için etkinliği artırmaya yardımcı olacak bir mini pompayı geliştirdiler.

Mevcut esnek robotlarımızın çoğu silikon, kauçuk ve esnek polimerlerden yapılmıştır. Daha geleneksel robotlardan farklı olarak, esnek robotlar karmaşık ortamlarda daha verimli bir şekilde hareket edebilmekte, nazik nesneleri işleyebilmekte ve birçok robot-insan bağlantısında kullanılabilmektedir. Kullanıldıkları bazı alanlar arasında rehabilitasyon ekzoskeletleri ve robotik giysiler bulunmaktadır. Esnek-biyolojik tür robotlar, sonunda uzak ve tehlikeli ortamları insanların yapabileceğinden daha güvenli bir şekilde keşfedebileceklerdir.

Şu anki esnek robotlarımız, önemli alanlara sıvı pompalamak için kullanılan katı ve gürültülü pompaları içermektedir. Bu, esnek robotların neler olabileceği olasılığını olumsuz etkiler, çünkü hareketlilikleri ve otonomileri pompalar ve tüpler tarafından sınırlıdır.

EPFL’nin Esnek Transduserler Laboratuvarı (LMTS) ve Akıllı Sistemler Laboratuvarı (LIS)’ndan araştırmacılar, Tokyo, Japonya’daki Shibaura Institute of Technology’den araştırmacılarla birlikte, bu yeni gelişmelerin sorumlusudur. İki grup, tamamen esnek bir pompayı, elektrodlere kadar geliştiren ilk gruptur. Yeni pompun ağırlığı yaklaşık bir gramdır ve tamamen sessizdir, çok küçük bir enerji kullanır. Güç, 2 cm x 2 cm devre ve şarj edilebilir bir pil tarafından sağlanır. Bu yeni pompun ayrıca tethers kullanım ihtiyacını ortadan kaldırabileceği düşünülmektedir.

LMTS direktörü Herbert Shea, yeni teknoloji hakkında konuştu.

“Daha büyük robotları hareket ettirmek istiyorsak, birkaç pompayı birbirine bağlarız” dedi Shea. “Bu, esnek robotik alanındaki bir paradigmaya geçiş olarak düşünüyoruz.”

Araştırmacılar, çalışmalarını Nature dergisinde yayınladılar.

Esnek pompaların başka bir kullanım alanı, akıllı giysilerde sıvıları dolaştırmaktır. Bu, giysilerin içine gömülü ince esnek tüpler içinde sıvıları hareket ettirerek yapılacaktır. Soğutma ve ısıtma gibi birçok olasılık bulunmaktadır. Bu teknoloji, cerrahlar, atletler ve pilotlar gibi birçok meslek için faydalı olacaktır.

Yeni esnek pompalar, “bugün süper bilgisayarlar gibi sistemlerde soğutma sıvısını dolaştırmak için kullanılan fiziksel mekanizmaya dayanmaktadır.” Pompaların düzeni, 1 mm çapında bir tüpten oluşmaktadır ve içinde basılı elektrodlar bulunmaktadır. Pompaların içinde bir dielektrik sıvı bulunmaktadır. Voltajlar uygulanır ve elektronlar elektrodlardan sıvıya geçer. Bu, bazı moleküllerin elektrikle yüklenmesine neden olur. Bu moleküller daha sonra diğer elektrodlara çekilir ve sıvıyı tüpten geçirir. LMTS’den post-doktor ve çalışmanın baş yazarı Vito Cacucciolo’ya göre, “Akım hızını elektrik alanını ayarlayarak artırabiliriz, ancak tamamen sessiz kalır.”

Bu teknoloji zaten bazı alanlarda test edilmektedir. Araştırmacılar, pompayı, robotik laboratuvarlarda yaygın olarak kullanılan bir robotik parmağa başarıyla yerleştirebildiler. Araştırmacılar ayrıca Japonya’daki Koichi Suzumori’nin laboratuvarıyla birlikte çalışıyorlar. Orada, sıvı ile çalışan yapay kaslar ve esnek ekzoskeletler üzerinde çalışıyorlar.

Araştırmacılar, yeni teknolojiyi bir kumaş eldivende de kullandılar. Eldiven, sıvı taşıyabilen tüplerle dolu ve eldivenin farklı bölgelerini ısıtmak ve soğutmak için kullanılabilir. “Evdeki ısıtma ve soğutma sisteminin çalışması gibi çalışır” dedi Cacucciolo.

Bu yeni teknoloji devam edecek ve muhtemelen farklı alanlardan şirketleri çekmeye devam edecektir. Bazı şirketler zaten erken bir aşamada ilgi gösterdiler. Yeni esnek robotlar ve esnek pompalar, birçok insan-robot arayüzü ürününün geliştirilmesine yardımcı olabilecek birçok olasılığa sahiptir.