Diğer parmak uçlarıyla birleşerek cımbız hareketi yapabilen başparmağı, çoklu eklemleri ve kavrayıcı deri dokusuyla insan elleri, genellikle el becerisinin zirvesi kabul edilir; nitekim pek çok robotik el tasarımı da insan eli örnek alınarak kurgulanır ancak evrimin yavaş süreciyle şekillenen insan elleri, tekil ve asimetrik başparmak yapısı ile kısıtlı hareket kabiliyetine sahip kollara bağlı olması gibi dezavantajlar nedeniyle aslında optimize edilmekten oldukça uzaktır.
EPFL Mühendislik Fakültesi Öğrenme Algoritmaları ve Sistemleri Laboratuvarı (LASA) başkanı Aude Billard, “Mobilya altındaki veya rafların arkasındaki nesnelere ulaşmaya çalışırken ya da bir şişeyi tutarken aynı anda bir cips kutusunu almak gibi eş zamanlı görevleri yerine getirirken insan elinin sınırlamalarını kolayca görebiliriz. Aynı şekilde, kavrayışı sabit tutarken elin arkasında konumlanan nesnelere erişmek, bileğin garip şekilde bükülmesini veya vücudun yeniden konumlandırılmasını gerektiren son derece zorlayıcı bir işlem olabilir.” diyor.
Billard, LASA araştırmacısı Xiao Gao ile Hesaplamalı Robot Tasarımı ve Üretim Laboratuvarı’ndan Kai Junge ve Josie Hughes’dan oluşan ekip, bu zorlukların üstesinden gelen bir robotik el geliştirdi. Altı adede kadar özdeş silikon uçlu parmağı destekleyebilen cihaz, parmakların herhangi bir kombinasyonunun başparmak benzeri bir kıskaç oluşturmasına izin vererek insan elindeki asimetri sorununu gideriyor. Tersine çevrilebilir mimarisi sayesinde robotik elin “sırtı” ve “ayası” birbirinin yerine kullanılabiliyor. Hatta el, robotik kolundan bağımsız hale gelerek bir örümcek gibi “sürünebiliyor”; kolun erişim alanı dışındaki nesneleri kavrayıp taşıyabiliyor.
Billard, araştırmayı şu sözlerle özetliyor: “Cihazımız; sabit manipülasyonu otonom hareket kabiliyetiyle birleştiren ‘loko-manipülasyon’u güvenilir ve kusursuz bir şekilde gerçekleştiriyor; sözü edilen durumun endüstriyel, servis ve keşif robotiği için büyük bir potansiyele sahip olduğuna inanıyoruz.”
Araştırma Nature Communications dergisinde yayımlandı.
İnsan Uygulamaları ve Ötesi
Robotik el fütüristik bir bilim kurgu filminden fırlamış gibi görünse de, bilim insanları tasarımda doğadan ilham aldıklarını ifade ediyor.
Billard; “Birçok organizma; kavrama ve hareket gibi farklı işlevler arasında sorunsuz geçiş yapan çok yönlü uzuvlar geliştirmiştir. Örneğin ahtapot, esnek kollarını hem deniz tabanında sürünmek hem de kabukları açmak için kullanırken böcek dünyasında peygamber devesi, hareket ve av yakalamak için özelleşmiş uzuvlardan yararlanır.” açıklamasını yapıyor.
Nitekim EPFL robotu, birden fazla nesneyi kavrayarak hem ayası hem de sırtı üzerinde taşırken sürünme yeteneğine sahip. Beş parmakla donatıldığında geleneksel insan kavrayışlarının çoğunu taklit edebilen donanım, beşten fazla parmağa sahip olduğunda ise normalde iki insan eli gerektiren görevleri tek başına yürütebiliyor. Örneğin, büyük bir şişenin kapağını açmak veya bir tornavidayla tahta bloğa vida sıkmak gibi işleri zahmetsizce tamamlıyor.
Billard, “Tutabileceği nesne sayısında gerçek bir sınırlama yok; daha fazla nesne tutmamız gerekirse, sadece daha fazla parmak ekliyoruz.” bilgisini paylaşıyor.
Araştırmacılar, yenilikçi tasarımlarının kompaktlık, uyumluluk ve çok modlu etkileşim gerektiren gerçek dünya ortamlarında kullanılmasını öngörüyor. Teknoloji, dar alanlardaki nesneleri geri getirmek veya geleneksel endüstriyel kolların erişim alanını genişletmek amacıyla kullanılabilir. Önerilen robotik elin kendisi antropomorfik değil ancak ekip yapının protez uygulamalarına uyarlanabileceğine inanıyor.
Billard, “Simetrik ve tersine çevrilebilir işlevsellik, kullanıcıların normal insan fonksiyonlarının ötesindeki yeteneklerden yararlanabileceği senaryolarda özellikle değerlidir.” diyor.
Billard sözlerini şu şekilde tamamlıyor: “Örneğin, ek robotik parmak kullananlarla yapılan çalışmalar, beynin ek uzuvları entegre etme konusundaki dikkate değer adaptasyon yeteneğini kanıtlıyor; bu geleneksel olmayan yapılandırma, artırılmış manipülasyon becerileri gerektiren özel ortamlarda dahi hizmet verebilir.”
Kaynak: https://news.epfl.ch/news/reversible-detachable-robotic-hand-redefines-dex-2/
