Kendi Enerjisini Üreten Robotlar Geliştiriliyor

Hiçbir sensör kullanılmadan dokunma ve uzaklık algılama yeteneklerine sahip elektronik robot cildi üretildi. Bu cilt sayesinde robotlar ekstra kaynağa ihtiyaç duymadan kendi enerjilerini üretebilecekler. Detayları haberimizde.

A- A+

12.01.2021 tarihli yazı 7258 kez okunmuştur.

Bilim insanları robotları ve makine çeşitlerini canlılardan ilham alarak üretmeye çalışıyor. Tıpkı uçak kanatlarının kuş kanatlarından esinlenilmesi gibi robotik kollar da insan anatomisinden yararlanılarak geliştiriliyor. Elbette bu düşünüldüğü kadar kolay değil. Zira elektronik dokunuşun da insanlarda olduğu gibi esnek olması; sıcaklığa, basınca ve dokuya karşı hassas olması gerekir. Ayrıca robotların biyolojik verileri bir insan kadar hızlı ve sürekli işleyebilmesi tepki süresini kısaltması açısından önemlidir.

Şekil 1: Minyatür güneş panelleriyle oluşturulmuş elektronik cilt

►İlginizi çekebilir: Ahtapotun Yapısından Esinlenerek Üretilen Robot | Octo- Bot

Güneş panellerinin enerji üretmesi ve dokunma hissiyatını tanımlayabilmesi gibi özelliklerinden yola çıkarak Glasgow Üniversitesi’nden bazı araştırmacılar bu panellerin minyatürleştirilmiş haliyle robot elini kaplayan elektronik bir cilt geliştirdiler.

Güneş panelleri bir ışık kaynağına maruz kaldığında enerji üretir; paneller gölgeyle engellenirse enerji üretimi hızla düşmeye başlar. Sensör kullanılmadan uzaklık da bu şekilde algılanır. Panel tamamen elektrik üretimini kestiği anda cisim, robotun eline değmiş demektir çünkü panelin üzeri tamamen gölgeyle kaplanmıştır. Aynı şekilde cisim robottan uzaklaştıkça panelin üzerine düşen gölge gittikçe azalır ve enerji üretimi artar. Böylelikle robot, cismin ne kadar uzakta olduğunu hesaplayabilir.

Şekil 2: Güneş panelleri sayesinde sensöre ihtiyaç duymadan cisimleri algılayan robotik el

►İlginizi çekebilir: Renkli Güneş Panelleri ile Gıda ve Temiz Enerji Üretilebilir

Bu mantıktan yola çıkarak araştırmacılar üç boyutlu bir robotik eli güneş panelleriyle kapladılar ve çevreyle olan ilişkisini ölçerek, değerleri kaydettiler. Sonuç olarak robotun avucunda 383.3 mW’lık enerji fazlalığı olduğunu tespit ettiler. Buradan da yola çıkarak eğer bu robotun tüm vücudu güneş panelleriyle kaplanırsa elektronik cilt 100 Watt’tan fazla enerji üretebillirdi sonucuna vardılar.

Bükülebilir Elektronik ve Algılama Teknolojileri (Bendable Electronics and Sensing Technologies-BEST) Grubuna göre pille çalışan robotların gövdeleri fazla elektrik tükettiği için çalışma süresi kısalıyor. Öte yandan üzeri panellerle kaplanmış robotik gövde hem kendi enerjisini üretiyor hem de çalışma süresini uzatıyor.

Araştırmacılara göre elektronik cildin sensöre ihtiyaç duymaması ve direk robotun gövdesine işlenebilmesi onu robotik dünyasında bambaşka bir yere koyuyor. Örneğin protezler için dokunma sensörü yerine güneş panelleri kullanarak gövde daha küçük hale getirilebiliyor ve protezin kullanımı kolaylaştırılıyor. Onu ön plana çıkaran başka bir nokta ise robot harekete geçince belli oluyor. Güneş panelleri cismi yaklaşmaya başladığı anda algılıyor ve robot tepki vermek için daha fazla zamana sahip oluyor, böylelikle tepki süresi bakımından insan beyini ve bilgisayar arasındaki hız farkı azalıyor.

Diğer yandan bu uygulama, elektrikle çalışan araçlarda ve otomasyonda da kullanılabilir. Buna en güzel örnek güneş panelleriyle kaplı bir aracın yakınlık algılamasıyla bir engeli veya insanı kolaylıkla tanımlayabilmesidir. Tabi bu biyolojik bir algılamadan ziyade mekanik bir algılamadır. Aynı şekilde üretim hattında çalışan robotlar çevresinde bulunan canlıları fark ederek çalışmalarını durdurup insanların iş kazası geçirmesini önleyebilir.

Şekil 3: Yüzey algılaması yapan bir çift robotik el

Araştırma şuan 650 lüx’lük bir ışık kaynağı ile yapılıyor. Laboratuar ekibi, yapay zeka tekniklerini de kullanarak elektronik cildin nesneler gibi birden fazla ışık kaynağının yerini tespit edebileceğini belirtiyor. Bu çalışmanın sonuçlarının da ilham verici olabileceğini ekliyorlar.

Bu çalışma sayesinde robotik dünyası esnek, kendi enerjisini üreten ve daha ekonomik bir elektronik cilt ile tanışıyor. Fakat her çalışmada olduğu gibi geliştirilmesi gereken bazı noktalar var. Güneş panellerini 1cm x 1cm minyatür boyutlarda kullanmalarına rağmen esneklik aşmaları gereken en önemli problem.

Araştırmacılar panelden ziyade üzerine yerleştirildiği tabakanın esnek olduğunu belirtiyor ve farklı materyaller deneyip panelleri esnek hale getirerek bu problemi aşmayı hedefliyorlar.

Kaynak:

►spectrum.ieee.org
►nanowerk.com