Kas Dokusundan Güç Alan İki Bacaklı Bir Robot Tasarladı
Robotlarla karşılaştırıldığında, insan vücudu esnektir, ince hareketler yapabilir ve enerjiyi verimli bir şekilde harekete dönüştürebilir. İnsan yürüyüşünden ilham alan Japon araştırmacılar, kas dokuları ile yapay malzemeleri birleştirerek iki bacaklı biyohibrit bir robot ürettiler. 26 Ocak’ta Matter dergisinde yayınlanan bu yöntem, robotun yürümesini ve dönmesini sağlıyor.
Japonya’daki Tokyo Üniversitesi’nden sorumlu yazar Shoji Takeuchi, “Biyoloji ve mekaniğin bir füzyonu olan biyohibrit robotlar üzerine yapılan araştırmalar, son zamanlarda biyolojik işlev içeren yeni bir robotik alanı olarak dikkat çekiyor” diyor. “Aktüatör olarak kas kullanmak, kompakt bir robot yapmamıza ve yumuşak bir dokunuşla verimli, sessiz hareketler elde etmemize olanak tanıyor.”
Araştırma ekibinin yenilikçi bir iki ayaklı tasarım olan iki ayaklı robotu, kaslardan yararlanan biyohibrit robotların mirası üzerine inşa ediliyor. Kas dokuları biyohibrit robotları sürünmeye, düz yüzmeye ve keskin olmayan dönüşler yapmaya yönlendirmiştir. Oysa dönebilmek ve keskin dönüşler yapabilmek, robotların engellerden kaçınması için gerekli bir özelliktir.
İnce ve hassas hareketlere sahip daha çevik bir robot inşa etmek için araştırmacılar, insan yürüyüşünü taklit eden ve suda çalışan bir biyohibrit robot tasarladılar. Robotun su altında düz durmasına yardımcı olmak için köpük bir şamandıra üstü ve ağırlıklı bacakları var. Robotun iskeleti esas olarak kas hareketlerine uyum sağlamak için bükülebilen ve esneyebilen silikon kauçuktan yapılmıştır. Araştırmacılar daha sonra laboratuvarda yetiştirilen iskelet kas dokularından oluşan şeritleri silikon kauçuğa ve her bir bacağa bağladılar.
Araştırmacılar kas dokusuna elektrik verdiğinde, kas kasılarak bacağı yukarı kaldırdı. Daha sonra elektrik dağıldığında bacağın topuğu öne doğru indi. Elektrik uyarımının her beş saniyede bir sol ve sağ bacak arasında değiştirilmesiyle, biyohibrit robot 5,4 mm/dak (0,002 mph) hızında başarılı bir şekilde “yürüdü”.
Dönmek için araştırmacılar her beş saniyede bir sağ bacağı tekrar tekrar zaplarken sol bacak çapa görevi gördü. Robot 62 saniyede 90 derecelik bir sola dönüş yaptı. Bulgular, kas güdümlü iki ayaklı robotun yürüyebildiğini, durabildiğini ve ince ayarlı dönüş hareketleri yapabildiğini gösterdi.
Takeuchi, “Şu anda, bacaklara ayrı ayrı elektrik alanı uygulamak için bir çift elektrodu manuel olarak hareket ettiriyoruz, bu da zaman alıyor” diyor. “Gelecekte elektrotları robota entegre ederek hızı daha verimli bir şekilde artırmayı umuyoruz.”
Ekip ayrıca daha sofistike ve güçlü hareketleri mümkün kılmak için iki ayaklı robota eklemler ve daha kalın kas dokuları eklemeyi planlıyor. Ancak Takeuchi, robotu daha fazla biyolojik bileşenle geliştirmeden önce, ekibin robotun havada çalışmasını sağlayan canlı dokuları ve cihaz yapılarını sürdürmek için bir besin tedarik sistemini entegre etmesi gerektiğini söylüyor.
Takeuchi, “Robotun videoda başarıyla yürüdüğünü gördüğümüzde normal laboratuvar toplantımız sırasında bir tezahürat koptu” diyor. “Bunlar küçük adımlar gibi görünse de, aslında biyohibrit robotlar için ileriye doğru atılmış dev adımlardır.”
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Kas Dokusundan Güç Alan İki Bacaklı Bir Robot Tasarladı.
Kobalt Yerine Organik Güç: Elektrikli Araçlarda Devrim Yaratacak Yeni Pil Teknolojisi
Kobalt Yerine Organik Güç: Elektrikli Araçlarda Devrim Yaratacak Yeni Pil Teknolojisi