Northwestern Üniversitesi mühendisleri, bacaklı metamakineler (legged metamachines) adını verdikleri yeni bir modüler robot sınıfı geliştirdi. Bu makineler, hareket halindeyken çevresine uyum sağlayan yerleşik bir atletik zekaya sahip.
Robotlar, Lego benzeri otonom modüllerden oluşuyor. Her modülün kendi devre kartı, bataryası ve motoru bulunuyor. Tek bir modül kendi başına yuvarlanıp zıplayabilse de, asıl gücü bu parçalar birbirine kenetlendiğinde ortaya çıkıyor. Ana bileşenler; merkezi bir kürenin iki uzun, çubuk benzeri segmenti birbirine bağladığı yarım metre uzunluğundaki modüler uzuvlardan oluşuyor.
Araştırmanın başyazarı Sam Kriegman, “Kürenin içinde robot, hayatta kalmak için ihtiyaç duyduğu her şeye sahip: bir ‘sinir sistemi’, bir ‘metabolizma’ ve ‘kas’. Bununla bir devre kartını, bataryayı ve motoru kastediyorum. Modüller mekanik olarak basit; sadece tek bir eksen etrafında dönebiliyorlar ancak şaşırtıcı derecede atletik ve zekiler.” dedi.
YZ Tarafından Tasarlanan Formlar
Hareket için en iyi şekilleri bulmak amacıyla Sam Kriegman ve ekibi bir evrimsel algoritma kullandı. Algoritma, bir mutasyon ve seçilim sürecini içeren Darwin benzeri bir süreci simüle etti. YZ, standart insan tasarımlarını devre dışı bırakarak modüler parçaların özel roller üstlendiği yüksek performanslı vücut tipleri geliştirdi. Sonuçta ortaya çıkan, hiçbir insan mühendisin beyaz tahtaya çizmeye cesaret edemeyeceği kadar tuhaf ve yabancı görünümlü modüler makineler oldu.
İlginç bir şekilde, bu yeni robot türleri doğadaki hareketleri yansıtıyor; bir fok balığının ritmik dalgalanmalarından bir kertenkelenin hızlı sıçrayışlarına veya bir kangurunun güçlü yaylanmalarına kadar farklı hareket biçimleri sergiliyor.
Parçalan, Onarıl ve Yeniden Birleş
Bu metamakineler, standart tasarımlar için ölümcül olabilecek aşırı hasarlardan kurtulabiliyor. Bir hasar aldığında bozulmak yerine yeniden yapılandırılıyorlar. Sam Kriegman, “Bunlar, bir bilgisayarın içinde evrimleştikten sonra dışarıya adım atan ilk robotlar. Hızla monte ediliyorlar ve ardından kelimenin tam anlamıyla koşarak işe koyuluyorlar. Ters dönerlerse, içgüdüsel olarak kendilerini düzeltip yolculuklarına devam ediyorlar.” açıklamasında bulundu.
Ekip, YZ tasarımlarını doğrulamak için üç, dört ve beş bacaklı fiziksel prototipler inşa etti ve makineleri kumdan ağaç köklerine kadar çeşitli dış mekanlarda test etti. Metamakineler, herhangi bir manuel kalibrasyon gerektirmeden takla atma ve zıplama gibi karmaşık akrobatik hareketleri başarıyla gerçekleştirdi.
En çarpıcı özellik ise bu robotların işlevsel ölümsüzlüğü. Bir bacak koptuğunda ana gövde yürüyüşünü anında yeniden kalibre ediyor. Bu sırada kopan uzuv ölü bir ağırlığa dönüşmüyor; otonom bir yapı olarak kalıp ekibine katılana kadar arazide yuvarlanmaya ve sürünmeye devam ediyor. Sam Kriegman, “Çevresini algılayabiliyor, bir yerden bir yere hareket edebiliyor, hesaplama yapabiliyor ve öğrenebiliyor.” diyerek modüllerin bağımsız yeteneklerini vurguladı.
Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlanan bu araştırma; gelecekte kendi kendini onarabilen, hızla yeniden yapılandırılabilen ve ekstrem ortamlar için uygun olan makinelerin önünü açabilir.
Kaynak: https://interestingengineering.com/ai-robotics/bizarre-legged-robots-that-self-repair
