UC Berkeley Mühendislerinden Dünyanın En Küçük Kablosuz Uçan Robotu

California Üniversitesi, Berkeley'deki mühendisler tarafından geliştirilen yeni bir böcekten ilham alan uçan robot, çiçekten çiçeğe uçan bir arı gibi havada asılı kalabiliyor, yön değiştirebiliyor ve küçük hedeflere isabet edebiliyor. Çapı 1 santimetreden küçük olan cihaz yalnızca 21 miligram ağırlığında ve kontrollü uçuş gerçekleştirebilen dünyanın en küçük kablosuz robotu olma unvanına sahip.

“Arılar, yön bulma, havada sabit kalma ve tozlaşma gibi etkileyici aerodinamik yeteneklere sahiptir; benzer ölçekli yapay uçan robotlar ise bu özellikleri sergileyemez,” diyen Makine Mühendisliği Profesörü Liwei Lin şöyle devam etti: “Bu uçan robot, kablosuz olarak kontrol edilerek belirli bir hedefe yönlendirilebiliyor; tıpkı bir arının nektar toplayıp uzaklaşması gibi tozlaşma mekanizmasını taklit ediyor.”

Bir robotun uçabilmesi için, genellikle bir güç kaynağı (pil gibi) ve uçuş kontrolü için elektronik sistemler gerekir. Ancak bu tür bileşenleri çok küçük ve hafif cihazlara entegre etmek oldukça zordur. Bu sorunu aşmak için Lin ve UC Berkeley ekibi, robotu çalıştırmak ve uçuş yolunu kontrol etmek amacıyla harici bir manyetik alan kullandı.

Robot, küçük bir pervane biçiminde tasarlandı ve üzerinde iki küçük mıknatıs bulunuyor. Harici manyetik alanın etkisiyle bu mıknatıslar birbirine doğru çekilip itiliyor ve pervanenin dönmesini sağlayarak robota yeterli kaldırma kuvveti kazandırıyor. Uçuş rotası, manyetik alanın şiddeti ayarlanarak hassas biçimde kontrol edilebiliyor.

Benzer uçuş yeteneklerine sahip bir sonraki en küçük robotun çapı 2,8 santimetre, yani UC Berkeley robotunun neredeyse üç katı büyüklüğünde.

“Minik uçan robotlar, dar boşlukları ve karmaşık ortamları keşfetmek için oldukça kullanışlı olabilir.” diyen çalışmanın eş yazarı Fanping Sui, “Bu sistemler yapay tozlaşma ya da boru içi denetim gibi uygulamalarda kullanılabilir.” şeklinde konuştu.

Şu anda robot yalnızca pasif uçuş gerçekleştirebiliyor: uçaklar veya daha gelişmiş dronların aksine, üzerinde bulunduğu konumu ya da uçuş yönünü algılayabilen sensörlerin yer almıyor. Dolayısıyla robotun uçuş rotası önceden programlanabiliyor olsa da, ortamda aniden meydana gelen bir değişiklik — örneğin kuvvetli bir rüzgar — cihazın rotasından sapmasına yol açabiliyor.

Çalışmanın diğer eş yazarı ve Lin laboratuvarında yüksek lisans öğrencisi olan Wei Yue, “Gelecekte, robotun konumunu ve yönünü gerçek zamanlı olarak değiştirmemize imkân verecek aktif kontrol sistemleri eklemeyi planlıyoruz,” dedi.

Robotun çalışabilmesi için şu anda güçlü bir elektromanyetik alan gerekirken, çapı 1 milimetreden daha küçük boyutlara indirgenmesi — örneğin bir sivrisinek kadar küçülmesi — durumunda, radyo dalgaları gibi çok daha zayıf manyetik alanlar tarafından kontrol edilebilmesi mümkün hale gelebilir.

Lin’in ekibi yalnızca arı benzeri robotla sınırlı kalmadı. Ekip, insan adımına dayanabilecek kadar sağlam olan ve yer yüzeyinde hareket edebilen hamam böceği ilhamlı bir robot da geliştirdi. Ayrıca Wei Yue, birlikte çalışarak görev gerçekleştirebilen karınca benzeri “sürü robotları” üzerinde de çalışmalar yürütüyor.

“5 milimetre ölçeğindeki robotlarla çalışıyorum. Bu robotlar sürünebiliyor, dönebiliyor ve zincirler ya da diziler oluşturabiliyor. Hatta daha zor görevleri yerine getirebiliyorlar,” diyen Yue, “Gelecekte minimal invaziv cerrahide kullanılabilirler. Vücuda enjekte edilip birlikte çalışarak stent yerleştirme, pıhtı giderme gibi görevleri üstlenebilirler.” açıklamasında bulundu.

UC Berkeley Sensor and Actuator Center tarafından desteklenen çalışmanın diğer yazarları arasında Kamyar Behrouzi, Yuan Gao ve Mark Mueller da yer alıyor.

‍

‍


Kaynak: https://news.berkeley.edu/2025/03/28/uc-berkeley-engineers-create-worlds-smallest-wireless-flying-robot/