Uçan Robotlar

Uçan canlıların kendine has özellikleri mühendislere ilham vermeye devam ediyor. Bu canlıların uçabilme prensiplerini anlayarak birçok sorun kolaylıkla çözüldü, çözülmeye de devam ediliyor. Bizde öncelikle bu canlıların uçma özelliklerini inceleyeceğiz daha sonrada bunların nasıl uygulandığını robotlar üzerinde göreceğiz.

Uçan canlılar bu yeteneklerini aşağıdaki 3 ana çerçeve içerisinde optimize ederler.

1- Sürüklenme Kuvveti: Bu canlılar öncelikle bir akışkan olan havanın süreklenme kuvvetini en aza indirmeye çalışırlar.  Olabildiğince kendilerini havanın akış yönüne bırakmaya çalışırlar, böylece boş yere enerji harcamazlar. Bu kuvvet sadece yavaşlamak veya konmak için kullanılır.  Yüzey alanını olabildiğince daraltmak yine bu kuvvetden kurtulmayı sağlar.  Örneğin,  iniş yapan kuşlar kanatlarını olabildiğince geniş açarlar ve sürüklenme kuvvetinden maksimum seviyede faydalanırlar.
2-Kaldırma Kuvveti: Su gibi havanın da bir kaldırma kuvveti vardır ve uçmak için olmazsa olmazdır. Uçan canlılar sık kanat çırparak ve kanat genişliği maksimum seviyede tutarak kaldırma kuvvetini optimize ederler.
3- İtme Gücü: İtme gücü sürtünme kuvvetini yenerek kaldırma kuvvetinin etkinleşmesini sağlar. İri kaslı kuşlar daha çok itiş kuvveti sağlarlar ve böylece yırtıcı özelliklerini kullanabilirler.

Şimdi de bu özelliklerin 3 mühendislik harikası robotda nasıl uygulandığına bakalım.

1- Böcekkopter(DragonFly)

1970'lerde soğuk savaş döneminin bize bir hediyesi olan Böcekkopter CIA tarafından ilk insansız hava aracı olarak üretildi.  Mikrofon ve gizli kameraların hareket edebiliyor olması o dönem büyük sükse yarattı. Yusufçuk kuşuna inanılmaz benzerliği kamuflasyon özelliğini de ön plana çıkardı. Küçük benzinli motoru sayesinde kanatlarını çarpan Böcekkopter, egzoz dumanını ise itiş gücü olarak kullandı. Tek eksik yanı rüzgardan çok etkileniyor olmasıydı.



Şekil 1: Dragon Fly Tasarımı ve Görünümü





2-  Nano Sinek Kuşu

Time Dergisinin geçtiğimiz yıl 50 yenilikçi ürün arasında gösterdiği Sinek Kuşu DARPA  (Amerikan Savunma Bakanlığı İleri Araştırmalar Merkezi) ve Aerovironment şirketi tarafından tasarlandı.  Robotumuzun özelliklerini şu şekide sıralayabiliriz:

- 2 metrelik bir küre içerisinde nokta atışı yapabilecek keskinlikte hareketler düzenleyebilmesi
- Saatte 18 km hıza ulaşabilmesi, 8 dakika güç kaynağına ihtiyaç duymaksızın hareket edebilmesi
- Rüzgardan çok az etkilenmesi
- Canlı video görüntüleri aracılığıyla bir pilot tarafından kontrol edilebiliyor olması,



Şekil 2: Nano Sinek Kuşu

2009 yılında başlanan projeden 2011 sonlarına doğru güzel haberler gelmeye başladı. Robot hedeflendiğinin üzerinde saatte 10 km hızla uçabiliyor, kendi çevresinde 360 derece dönebiliyor. Ayrıca robot otonom olarak da çalışabiliyor. Sadece 19 gr ağırlığındaki robot asla bir casus araç gibi durmuyor ve istediği/istenilen yönde uçabiliyor.




3- Festo Smart Bird

Akıllı martı Festo tam anlamıyla bir mühendislik harikası. Benzin yerine hafif gaz kullanılması sonucu ağırlığı 450 grama kadar düşmüş.  1.96 metrelik kanatlarıyla Smart Bird otonom iniş ve kalkış yapabiliyor.  Smart Bird'in kafasını döndürerek gideceği yönün hava dinamiğini ayarlaması da eşsiz bir mühendislik örneği oluşturmuş.




Sizlere son olarak Videoport'umuzdan Pensilvanya Üniversitesinden Vijay Kumar'ın konuyla ilgili müthiş konuşmasını izlemenizi de öneririm. 

Kaynaklar

* Açık Bilim
* Gosphero
* Avinc
* AliBaba.com