Mühendisler, elektrik olmadan karmaşık eylemler gerçekleştirebilen ilk robotları yarattı.

Mühendisler, karmaşık talimatları elektrik kullanmadan robotlara iletmek için gelişmiş bir yöntem geliştirdi. Bu, robotun sisteminde gelişmiş işlevler için daha fazla işlem alanı açabilir.

King's College London (KCL) araştırmacıları, insan vücudunun işleyişinden ilham alarak sıvı basıncındaki değişiklikler yoluyla iletişim kuran yeni bir tür küçük devre geliştirdi.

Yöntem, devrenin içindeki bir sıvıyı kullanarak bir dizi komut iletmek suretiyle robotların geleneksel elektrik sistemlerinden bağımsız olarak görevlerini yerine getirmelerini sağlıyor.

Ekip tarafından yapılan açıklamaya göre, “dünyada bir ilk olan bu durum, vücutları yerleşik kontrol merkezlerinden bağımsız olarak çalışabilen yeni nesil robotların önünü açıyor ve bu alan potansiyel olarak daha karmaşık yapay zeka destekli yazılımlar için kullanılabiliyor.”

Esneklikleri ve güvenlikleriyle bilinen yumuşak robotlar, giyilebilir cihazlar ve manipülatörler gibi çeşitli uygulamalarda kullanışlı hale gelmiştir. Tipik olarak bu robotlar solenoid valfler, regülatörler ve pompalar kullanan geleneksel sistemler tarafından kontrol ediliyor ve bu da hareket kabiliyetlerini ve minyatürleştirmelerini sınırlıyor.

Bu sorunu çözmek için bilim insanları, robotun gövdesine entegre edilebilen, verimliliği artıran ve zorlu ortamlarda kullanıma izin veren yumuşak valfler ve pompalar için yeni tasarımlar araştırıyor. Tüpleri bükerek sıvı akışını kontrol eden bu yumuşak valfler, birçok kontrol girdisine olan ihtiyacı azaltıyor.

Bazı tasarımlar önceki durumları hatırlayabiliyor ya da unutabiliyor, bazıları ise saat gibi çalışan osilatörler yaratarak robotların yüzme ve tırmanma gibi görevleri yerine getirmesini sağlayabiliyor. Bununla birlikte, bazı yaklaşımlar hala operasyonlarını ince ayarlamak için çok sayıda valf ve ekstra basınç düzenlemesi gerektiriyor.

“Yazılım son yıllarda hızla gelişti, ancak donanım buna ayak uyduramadı. King's College London'da Mühendislik Kıdemli Öğretim Görevlisi ve çalışmanın kıdemli yazarı Antonio Forte yaptığı açıklamada, kendisini çalıştıran yazılımdan bağımsız bir donanım sistemi yaratarak, beyninizin kalbinize atmasını söylemesine gerek kalmaması gibi, hesaplama yükünün çoğunu donanıma yükleyebiliriz” dedi.

Robotların çalışması artık tamamen elektrik ve bilgisayar çiplerine bağlı. Algoritmalar ve yazılımlardan oluşan robotik bir “beyin”, komutları enkoderler aracılığıyla robotun vücuduna aktarıyor ve bu vücut da eylemleri gerçekleştiriyor.

Robotik kaslar gibi cihazların esnek malzemelerden yapıldığı yumuşak robotikte, sert elektronik bileşenlere olan bu bağımlılık zorluklar yaratmaktadır. Kapı kolunu kavramak gibi karmaşık görevler, yumuşak malzemeler karmaşık kodlama gerektirdiğinden yazılım üzerinde ekstra baskı yaratır.

Bunu çözmek için bilim insanları, robotun donanımına ayarlanabilir bir valf ekleyen tersinir bir devre oluşturdu. Bu valf, geleneksel devrelerdeki bir transistör gibi hareketleri kontrol etmek için ikili koda benzeyen basınç sinyallerini kullanıyor.

Bu sayede robotlar, elektrik veya merkezi bir kontrol sistemi kullanmadan karmaşık hareketler gerçekleştirebilir. Mevcut akışkan tabanlı devrelerle karşılaştırıldığında, basınç tabanlı yaklaşım daha fazla esneklik ve kontrol sağlıyor.

Yeni devre, kontrolü yazılımdan donanıma aktararak bilgi işlem yükünü azaltıyor ve gelecekte daha güçlü ve uyarlanabilir robotik sistemlerin önünü açıyor.