Robotların düşünmek için fişe ihtiyaç duymadığı bir dünya hayal edin. Kulağa bilim kurgu gibi geliyor, değil mi? Gelecek burada ve hayal ettiğimizden çok daha akıl almaz. Elektriksiz robotlar çağına hoş geldiniz!
Şunu hayal edin: Yüksek teknolojili bir laboratuvarda geziniyorsunuz ve aniden, karmaşık görevleri yerine getiren, zarifçe hareket eden bir robot görüyorsunuz. Ama durun, güç kablosu nerede? Mekanik dostlarımızla özdeşleştirdiğimiz yanıp sönen ışıklar ve vınlama sesleri nerede? Düşünmenin tek bir volt elektrik gerektirmediği sessiz robotik devrimine hoş geldiniz.
Şimdi ne düşündüğünüzü biliyorum. “Bu nasıl mümkün olabilir?” İzin verin sizi akışkan tabanlı devrelerin ve basınçla çalışan zekanın büyüleyici dünyasına doğru bir yolculuğa çıkarayım.
Kas Gücünün Ardındaki Beyinler
Biraz Robot 101 ile başlayalım. Geleneksel olarak robotlar yürüyen, konuşan bilgisayarlar gibidir. Yazılım ve algoritmalardan oluşan bir “beyinleri” vardır ve bu beyin elektrik sinyalleri aracılığıyla “vücutlarına” komutlar gönderir. Bu tıpkı beyninizin elinize bir dilim pizza almasını söylemesi gibidir (mmm, pizza).
Ancak işin can alıcı noktası şu: bu düzeneğin de sınırları var. Tuğla dolu bir sırt çantasıyla maraton koşmaya çalışmak gibi. Görev ne kadar karmaşıksa, robotun yazılımına o kadar fazla yük bindiriyor. Robotik kaslar gibi esnek malzemelerle uğraştığımız yumuşak robotik dünyasında ise durum daha da zor. Katı bir kullanım kılavuzu kullanarak yumuşacık bir ahtapota ayakkabı bağcığı bağlamayı öğretmeye çalıştığınızı düşünün. Parkta yürümek gibi bir şey değil, değil mi?
Fluid Maestros
İşte King’s College London’daki kahramanlarımız burada devreye giriyor. Bu parlak beyinler gerçekten devrim niteliğinde bir şey hazırladılar: sıvı basıncındaki değişiklikler yoluyla komutlar gönderen kompakt bir devre. Sanki Tabiat Ana’nın kitabından bir sayfa almışlar ve kendi bedenlerimizin nasıl çalıştığını taklit etmişler.
Bir düşünün. Vücudunuz kalbinize atmasını ya da ciğerlerinize nefes almasını söylemek için elektriğe ihtiyaç duymaz. Sıvı basınçları ve kimyasal sinyallerden oluşan karmaşık bir sistem kullanır. Şimdi, bu mühendisler aynı prensibi robot teknolojisine taşıdılar.
Sihirli Valf
Bu teknolojinin merkezinde akıllı küçük bir valf var. Bu valf bir orkestra şefi gibi, ancak bir baton sallamak yerine sıvıların akışını kontrol ediyor. Mühendisler bu sıvılardaki basıncı ayarlayarak tıpkı bilgisayar programcılarının ikili kod kullanması gibi robota karmaşık talimatlar gönderebiliyor.
Ama asıl akıl karıştırıcı olan şu: bu valf doğrudan robotun donanımının içine yerleştirilmiş. Bu, robotun vücuduna kendi mini beynini vermek ve daha gelişmiş yapay zeka işlevleri için ana “düşünme” alanını serbest bırakmak gibi bir şey. Sanki robotun parmaklarına kendi başlarına düşünmeyi öğretmişiz de ana beyni evrenin gizemlerini (ya da en azından daha karmaşık görevleri) düşünmek için serbest bırakmışız gibi.
Olasılıklar Dünyası
Şimdi hayal gücü şapkalarımızı takalım ve bunun gelecek için ne anlama gelebileceğini düşünelim. Elektriğin tek boynuzlu at görmek kadar nadir olduğu yerlerde çalışan robotları hayal edin. Çernobil gibi radyasyona maruz kalmış bölgelerin derinliklerini keşfetmekten ya da geleneksel elektronik cihazların “manyetik alan” demenizden daha hızlı bozulacağı MRI odalarında yardımcı olmaktan bahsediyoruz.
Ama iş burada bitmiyor. Robotların elektriğe erişimi olmayan düşük gelirli bölgelere umut getirdiğini hayal edin. Bu mekanik harikalar, tıbbi yardımdan altyapı onarımına kadar çok önemli görevleri tek bir elektrik prizine ihtiyaç duymadan yerine getirebilir.
Elbette her iyi macerada olduğu gibi bu yolculukta da engeller yok değil. Mevcut prototipler küçük, Golyat’tan çok Davut gibi. Daha büyük robotlara ölçeklendirme, onlara sürekli bir basınç kaynağının nasıl sağlanacağı gibi zorluklar ortaya çıkarmaktadır.
Ama korkmayın! Cesur araştırmacılarımız çoktan işe koyuldular. Bu basınç devrelerini düşük basınçlı girişlerle uyumlu hale getirerek daha büyük, daha çok yönlü elektriksiz robotların önünü açmak için çalışıyorlar.
İlgili Yazılar 👇
The Handcrawler: Sökülebilir Robotik El
NEO Beta: Fütüristik İnsansı Teknoloji ile Ev Robotlarında Devrim
Donanımlarını değiştirmeden farklı görevler için kendilerini yeniden yapılandırabilen robotlar hayal edin. İstendiğinde tam bir alet çantasına dönüşebilen bir İsviçre çakısına sahip olmak gibi. Bu teknoloji robotikçilere zaman, enerji ve muhtemelen birkaç baş ağrısı kazandırabilir. Küçük deneysel cihazlardan enerji santrallerini izleyen paletli robotlara ve yumuşak motorlu tekerlekli robotlara kadar, olasılıklar heyecan verici olduğu kadar geniş. Sadece daha akıllı robotlardan bahsetmiyoruz; bu robotlar için daha akıllı gövdelerden bahsediyoruz.
Elektriksiz robotların bu cesur yeni dünyasına yolculuğumuzu tamamlarken kesin olan bir şey var: Gelecek sürprizlerle dolu. Kim bilir? Bir dahaki sefere bir robotla karşılaştığınızda, kalbinizin atmasını sağlayan aynı prensiplerden güç alıyor olabilir.
Elektriksiz robotlar hakkında sık sorulan sorular
Robotlar elektrik olmadan nasıl çalışıyor?
- Araştırmacılar, insan vücudunun basınç sinyallerini kullanmasına benzer şekilde, sıvı basıncındaki değişimler yoluyla robotun donanımına talimatlar ileten yeni bir devre geliştirdiler. Bu valf devresi, mühendislerin yalnızca basınç kullanarak robotun mekanizmalarına ikili kodlar göndermesine olanak tanıyor.
Elektriksiz robotlar ne tür görevleri yerine getirebilir?
- Yeni basınç tabanlı kontrol sistemi sayesinde robotlar karmaşık hareketleri ve eylemleri merkezi kontrol veya güç olmadan gerçekleştirebilir. Bu, elektriksiz robotların tehlikeli ortamlarda çalışması ve hassas manipülasyon görevlerini yerine getirmesi için olanaklar sağlar.
Bu, robot tasarımına nasıl fayda sağlıyor?
- Elektrik ihtiyacının ortadan kaldırılması, elektriksiz robotların çalışabileceği alanları önemli ölçüde genişletir. Ayrıca robotun “beyninde” daha gelişmiş yapay zeka ve yazılım için yer açıyor. Yeni donanım tabanlı yaklaşım, hesaplama taleplerini azaltarak gelecekteki robotların daha fazla yeteneğe sahip olmasını sağlıyor.
Hangi zorlukların üstesinden gelinmesi gerekiyor?
- Devre tasarımını daha büyük robotik platformlara ölçeklendirmek, araştırmacıların ele almak için çalıştığı önemli bir zorluktur. Teknoloji ilerledikçe sürekli, düşük basınçlı bir giriş kaynağı sağlamak önemli olacaktır. Valf devrelerini geniş bir potansiyel uygulama yelpazesinde uygulamak için entegrasyon ve minyatürleştirme çalışmaları devam etmektedir.
Elektriksiz Robotlar’ın Gelecekteki potansiyel uygulamalar nelerdir?
- Bazı olasılıklar arasında sağlık hizmetleri için elektriksiz robotlar, afet bölgelerinde çalışabilen arama ve kurtarma robotları, çiftliklerde bağımsız olarak çalışan tarım robotları ve geleneksel elektrikli cihazlar için uygun olmayan uzak veya tehlikeli ortamlarda altyapı izleme robotları yer alıyor. Araştırmacılar ayrıca bu elektriksiz robotları güvenilir olmayan enerji erişimine sahip gelişmekte olan ülkelerde de kullanmayı hedefliyor.
Kaynak: Mousa, M., Rezanejad, A., Gorissen, B., & Forte, A.E. (2024). Frequency-Controlled Fluidic Oscillators for Soft Robots. Advanced science, e2408879 . doi.org/10.1002/advs.202408879.
