ABD’de Duke Üniversitesi araştırmacılarının geliştirdiği “Argus” isimli robot, küresel gövde yapısıyla belirli bir ön ya da arka yöne bağlı olmadan hareket edebiliyor. Klasik robotlarda hareket sistemi genellikle tek bir yön eksenine göre tasarlanırken, Argus’ta gövdenin her noktası benzer hareket kabiliyetine sahip olduğu için robot hangi yöne dönerse dönsün denge kaybı yaşamadan ilerleyebiliyor.
Robotun çalışma mantığının temelinde “dinamik simetri” adı verilen bir hareket yaklaşımı bulunuyor. Fizikte simetri, bir sistemin farklı yönlerde benzer davranış göstermesi anlamına gelirken Argus’ta da bu prensip hareket sistemine uygulanıyor. Robotun gövdesi her yönde aynı yapıda olduğu için ağırlık merkezi ve kuvvet dağılımı tek bir eksene bağlı kalmıyor. Böylelikle robot, yön değiştirmek için gövdesini çevirmek zorunda kalmadan istediği yöne anında hareket edebiliyor ve bu durum enerji kaybını azaltırken aynı zamanda daha hızlı tepki verilmesini sağlıyor.
Gövdesinde toplam 20 adet hareketli bacak bulunan Argus’un her bacağı bağımsız motorlarla kontrol ediliyor ve kendi hareket açısını ayrı ayrı ayarlayabiliyor. Çok sayıda bacak kullanılması sayesinde robotun yere uyguladığı basınç tek noktada toplanmıyor. Bu sayede yumuşak zemine saplanma riski azalıyor ve robot ağırlığını daha dengeli dağıtabiliyor.
Her bacağın ucunda bulunan sensörler ve kameralar sayesinde robot, zemindeki sürtünme, eğim, kayma riski ve engelleri sürekli analiz ediyor. Sensörler, yüzeyin sertliğini ve robotun ayağının zemine ne kadar tutunduğunu ölçüyor. Eğer sistem kayma ihtimali algılarsa diğer bacaklara otomatik olarak daha fazla destek kuvveti dağıtılıyor. Yapay zeka destekli hareket algoritmaları ise bu verileri milisaniyeler içinde işleyerek her bacağın ne kadar kuvvet uygulaması gerektiğini hesaplıyor. Denge, sürtünme ve hareket fiziği prensipleriyle çalışan bu sistem sayesinde robot, taşlı, kaygan ve engebeli arazilerde bile dengesini koruyarak ilerleyebiliyor.
Dengesini her zaman koruyor
Robotun içerisinde ayrıca hareket ivmesini ölçen jiroskoplar ve ivme ölçer sensörler bulunuyor. Bu sistemler sayesinde robotun gövdesinin hangi yöne eğildiği sürekli takip ediliyor. İnsan kulağındaki denge mekanizmasına benzer çalışan bu teknoloji, robotun düşmeden hareket etmesine yardımcı oluyor. Eğer gövde bir tarafa fazla eğilirse sistem anında karşı taraftaki bacaklara daha fazla kuvvet göndererek dengeyi yeniden sağlıyor.
Yapılan testlerde robot kum, çakıllı arazi, ormanlık alan ve engebeli yüzeylerde başarılı şekilde hareket etti. Ayrıca bazı bacakları devre dışı bırakıldığında bile ağırlığı diğer bacaklara dağıtarak yürümeye devam ettiği gözlemlendi. Bu özellik, robotun hasar aldığında tamamen işlevsiz hale gelmesini önlüyor. Mühendisler bu sistemi “hata toleranslı hareket mekanizması” olarak tanımlıyor yani sistemin bir bölümü çalışmasa bile robot görevine devam edebiliyor.
Konuyla ilgili çalışmanın ortak yazarı ve Duke Üniversitesi doktora öğrencisi Jiaxun Liu Eurekalert’e yaptığı açıklamada “Onun ağaçların arasında, engebeli arazilerde ve sert çarpışmalara rağmen hareket etmeye devam ettiğini ilk gördüğümüzde, bunun alışılmışın dışında bir teknoloji olduğunu anladık.” ifadelerini kullandı.
Araştırma ekibi, geliştirilen sistemin gelecekte özellikle arama-kurtarma operasyonları, afet bölgeleri, askeri keşif görevleri ve uzay araştırmalarında kullanılabilecek dayanıklı robot teknolojilerine altyapı oluşturabileceğini ifade ediyor.
Kaynak: ScienceRobotics