Elektrikli yılan balıkları, vücutlarının etrafında elektrik alanları üreterek zifiri karanlık ve bulanık sularda avlanır. Çinli bilim insanları bu doğal radarı taklit ederek robotlara fiziksel temas kurmadan nesneleri “hissetme” yeteneği kazandırdı.
Xidian Üniversitesi profesörlerinden Zhang Weiqiang, geçen hafta gerçekleşen bir video röportajda “Makinenin, herhangi bir fiziksel temas gerçekleşmeden önce yaklaşan bir hedefi algılamasını, malzemesini ve yüzey durumunu ayırt etmesini istiyoruz.” ifadelerini kullandı.
Ekibin çalışması geçen ay hakemli bilimsel dergi Advanced Materials’ta yayımlandı.
Araştırmacılar, yılan balığının konum belirleme sisteminden ilham aldı. Avcı balık, çevresinde bir elektrik alanı oluşturuyor ve yakındaki nesnelerin bu alanda yarattığı bozulmaları okuyor. Araştırmacılar da aynı mantığı uyarladı: Alan oluştur, bozulmaları tespit et ve bilgi çıkar.
Sensör, küçük bir statik pil gibi davranan özel işlem görmüş bir floropolimerden üretildi. Şarj edildikten sonra yükünü uzun süre koruyor ve etrafında görünmez bir örümcek ağı gibi sabit bir elektrik alanı oluşturuyor.
Zhang, “Bir nesne yaklaştığında sensör alandaki değişimleri yakalıyor ve bu değişimlerden yola çıkarak nesnenin elektriksel iletkenliği, dielektrik özellikleri ve geometrik şekli hakkında çıkarım yapabiliyor.” dedi.
Sensörün hassasiyet düzeyi son derece dikkat çekici. Sensör, bir insan saç telinin yarısı kadar olan 50 mikrometreye kadar küçük hareketleri algılayarak yaklaşık bir voltluk voltaj değişimi üretebiliyor. Laboratuvarda gerçekleştirilen 10.000‘den fazla yaklaşma ve uzaklaşma döngüsünün ardından dahi sinyali göze çarpan bir bozulma olmadan kararlı kaldı.
Bir diğer güçlü yönü ise çok yönlü kullanımı. Zhang, “Bu yöntem aydınlatma koşullarına bağımlı değil. Sadece metal hedefleri değil; plastik, cam, ahşap ve diğer malzemeleri de algılayabiliyor.” diye ekledi.
Zhang’a göre teknoloji gelecekte robot üretimi, ekipman denetimi ve insan-robot etkileşimi alanlarında kullanılabilir. Sensör, temassız algılama için görsel, kızılötesi ve endüktif sistemleri tamamlayabilir. Örneğin kaplama denetimi veya yakınlık uyarısı gibi uygulamalarda kullanılabilir.
Mesela bir montaj hattında cihaz, malzemeleri uzaktan “tanımlayabilir”; renk ve görünüm olarak birebir aynı duran iki nesneyi, malzemeleri farklı olduğu sürece birbirinden ayırt edebilir. Endüstriyel tahribatsız testlerde, kaplamalı cam, paslanmaz çelik ve diğer yüzeylerdeki ezikleri etkili bir şekilde tespit edebilir.
Zhang, “Havacılık ve uzay alanında bile; uzay robotu operasyonları, uzay aracının dışındaki ekipmanların izlenmesi veya robotik kollarla yörüngede bakım yapılması gibi senaryolar bir gün bu düşük güçlü, temassız ve ışıktan bağımsız yakınlık algılamasından faydalanabilir.” dedi. Ayrıca “Şimdilik sensörün tepki vermesi için hâlâ yakın mesafede olması gerekiyor. Sonraki adımlar menzilini genişletmek ve karmaşık ortamlardaki doğruluğunu artırmak olacak.” şeklinde konuştu.
Kaynak: https://www.scmp.com/news/china/science/article/3364015/chinas-electric-eel-sensor-allows-robots-feel-object-without-touching-it
