You are here
Title
Ben, kendim ve robot bilimi - insan vücudu robot bilimine nasıl ilham verdi
Ancak, ilk yürüyen robotun tasarlanması on yıl sürdü ve o kadar çok enerji harcıyordu ki, pili yalnızca 15 dakika dayanıyordu.
Eklemlerimiz, anatomimizin en karmaşık parçalarından biridir. Diz veya kalça eklemlerinin hem vücut ağırlığını taşıması, hem de harekete izin verecek kadar esnek olması gerekir. İnsan eklemleri, bu görevi yerine getirmek için iyi bir tasarıma sahiptir; kas ve tendonlarımızdaki esnekliği kullanarak dengede kalmamıza yardımcı olur ve hatta yere bastığımızda oluşan enerjiyi, ayağımızı kaldırdığımızda kullanmak üzere depolayarak daha az enerji sarf etmemizi sağlarlar.
İlk robotların çok fazla enerji tüketmesi yüzünden, robot mühendisleri robot eklemleri tasarlarken insan vücudundan ilham almaya başladı. Robotlar, hareketleri oluşturmak veya önlemek için tahrik düzenekleri kullanır ve bu düzeneklerin yapımında gitgide daha fazla insan kaslarından ilham alınmakta, böylece robotların daha istikrarlı ve hassas güç kontrolüne sahip olması ve hatta aynı insanlar gibi enerjilerini koruyabilmeleri sağlanmaktadır. Bu durumun bir örneği, zemindeki engellerin üzerinden koşarken oluşan darbeleri emmek için bacak mekanizmasında “uyarlanabilir süspansiyon“ kullanılan Hitachi’nin EMIEW3 modelidir; tahrik düzeneği ve yaylar birlikte çalışarak robotun dengesini enerjiden de tasarruf ederek korur. Robot, tüm bunları saatte 6 km hızla yürürken yapabilmekte ve insanlara ayak uydurabilmektedir.
Ancak, bu insan yapımı “kaslar” belirli durumlarda kullanılabilir. Örneğin, elektrikli çekirdeksiz motorlu tahrik düzenekleri, yüksek hızlı aktiviteler için uygunken, ağır yüklerin taşınmasına uygun değildir; diğer yandan, hidrolik tahrik düzenekleri, ağır yükler konusunda daha iyidir, ancak yalnızca düşük hızlarda çalışabilir. Bunun anlamı, robot kaslarının insan kasları kadar uyumlu olmadığı ve belirli bir aktivite hedeflenerek tasarlanması gerektiğidir. Tahrik düzeneği tasarımındaki gelişmeler, insansı robotların tasarımındaki bir sonraki büyük adım olabilir.
Kanıtlar, insanların yürürken enerji tasarrufu yapmak için kullandığı bir diğer tekniğin, sürekli olarak “dengesiz“ olmak olduğunu gösteriyor. Aslında, sürekli öne doğru düştüğümüz ve ardından kendimizi durdurduğumuz ifade ediliyor. İlk robotlar yürürken sürekli denge halindeydi, çünkü kulağa çelişkili gelse de dengeleme teknolojisi henüz insanlardaki dengesizliği başarabilecek kadar ilerlememişti. Bu da robotun attığı her adım için sıfırdan enerji kullanılmasını gerektiriyor ve dolayısıyla pillerinin kısa sürede tükenmesine neden oluyordu. Modern robotlar daha uzun süre aktif kalabilmek için insanların kullandığı bu enerji tasarrufu stratejilerinden faydalanıyor.
Bir başka örnek hareket de kavrama. Diz ve kalça eklemlerinin karmaşıklığından bahsettik ancak ellerin de ağır yükleri taşıma kapasitesine ve her bir parmak ekleminin hareketini senkronize etme becerisine sahip olması gerekiyor. Bu hareket o kadar karmaşık ki, yalnızca el tasarımında uzmanlaşmaya odaklanan şirketler var. Bazı tasarımlarda, küçük elektrik motorları kullanılırken, diğerlerinde de insanlardaki uzama ve kısalmayı taklit eden itme ve çekme hareketlerini oluşturan bir kauçuk keseye hava ileten “hava kasları” kullanılıyor. Hangi teknoloji kullanılırsa kullanılsın, mühendisler teknik engelleri aşmak için insan vücudundan ilham alıyor.
Duyusal perspektiften bakıldığında, sabah işe giderken bir yandan e-postalarınızı okuyup bir yandan da aceleyle kahve almaya gittiğiniz sırada, durup kahve bardağını nasıl kavrayacağınızı düşünmezsiniz. Çok sıcak olabilir ve dolayısıyla ek bir izolasyon katmanı eklemeniz gerekebilir; kapağından tutmazsınız çünkü çıkıp kahvenin dökülmesine neden olabilir ve dışarı taşmasını önlemek için düz tutarsınız. Bu işlemleri bizim için halledecek bir bilinçaltımız var ancak robotların tüm bunları öğrenmesi gerekiyor. Bunların çoğu her bir özel durum için programcılar tarafından robotlara parça parça öğretilebilse de gelecekte bunları kendileri öğrenecek ve yeni durumlara tepki verebilecekler. Örneğin, bir robotun sarmal bir merdiveni çıkmaya karar verdiğini ve yarı yolda ters yönden inen insanları tespit ettiğini varsayalım. Bu merdiveni daha önce hiç kullanmamış olabilir, dolayısıyla gelişmekte olan bir duruma inanılmaz bir hızla tepki vermesi ve ardından birkaç milisaniye içinde sayısız karar vermesi ve hesaplama yapması gerekecektir.
İlk robotlara kıyasla, günümüzün robotları inanılmaz bir kapasiteye sahiptir. Artık, insanlarla konuşmak ve onları hedefledikleri yere yönlendirmek gibi gerçek durumlarda kullanılabilmekteler. İlk robotlar üretildiği sırada, bu kesinlikle mümkün değildi. Bir sonraki adım, daha da ileriye gidip, önceden programlanmadan öğrenen, karar veren ve yeni durumları tanımlayabilen robotlar üretmek olacaktır. Hedefimiz budur.