20 bacağı ve 20 gözü olan, dodekahedron şeklindeki Argus, Amerikalı bilim insanları tarafından tasarlandı.
20 teleskopik bacağı ve her yönü gören 20 gözü var. Ne köpek gibi yürüyor ne de insan gibi. Kolları, yüzü ve sırtı yok. Dar dikey duvarlar arasında, destek alıp iterek tırmanıyor. Faydalı yükler taşıyıp itiyor. İtildiğinde hızla dengeleniyor ve her yöne hızla yönlenebiliyor. Karmaşık uzamsal manevralar yapıyor ve dünyada eşi benzeri olmayan bir şekilde yuvarlanıyor...
Argus'la tanışın – Amerikan Duke Üniversitesi'ndeki yaratıcılarının Science Robotics'in son sayılarından birinde ayrıntılı olarak anlattığı, alışılmadık tasarıma sahip son teknoloji bir robot. Bu teknoloji harikası, Yunan mitolojisindeki her şeyi gören bekçinin adını taşıyor.
“Argus, şimdiye kadarki diğer tüm robotlardan farklı. Bunu ilk kez ağaçların arasında ve engebeli arazide hareket ederken, ağır çarpışmalarda bile hayatta kalırken gördüğümüzde anladık,” diyor Duke Genel Robotik Laboratuvarı'nda doktora öğrencisi olan ve bu sıra dışı makinenin “ebeveynlerinden” biri olarak kabul edilen Jiaxun Liu.
Robot yaratıcıları genellikle biyolojiye bakarak doğanın insan, memeli veya böcek hareketlerini nasıl optimize ettiğini anlamaya çalışır. Ancak Duke'taki bilim insanları farklı bir yaklaşım denemeye karar verdi: Doğada prototipi olmayan bir şey yaratmak, işlevsel simetriye ve her yöne eşit harekete öncelik vermek. Böylece her yöne eşit şekilde iten, hızlanan ve hareketini geri kazanan bir robot elde ettiler.
Argus'un benzersiz yeteneklerinin temelinde, ekibin dinamik izotropi adını verdiği, matematiksel olarak türetilmiş yeni bir tasarım prensibi yatıyor. Araştırmacılar, bu tür mükemmel bir tekdüzeliğe ulaşmayı 1 birim olarak kabul edersek, bugüne kadar bilinen çoğu robotun 0,6'dan fazlasına ulaşamadığını hesaplıyor. Ancak Argus, 0,91 gibi bir rekora imza atarak teorik maksimuma yaklaştı.
Bir robot her yöne eşit derecede iyi hızlanabildiğinde, ileri ve geri, sol ve sağ kavramları anlamını yitirir, diye açıklıyor Duke Genel Robotik Laboratuvarı direktörü Boyuan Chen. Bu da elbette çok daha çeşitli beceriler ve uygulama alanı anlamına geliyor.
Argus beton, çim, sık bitki örtüsü, engebeli arazi, kum ve kaygan ıslak yüzeylerde test edildi ve yönünden bağımsız olarak geniş bir yetenek yelpazesi sergiledi. Yaklaşık 13 cm yüksekliğindeki engellerle bile mükemmel bir şekilde başa çıktı. 3 bacağı devre dışı bırakıldığında bile uyum sağlamayı ve hareket etmeye devam etmeyi başardı. Bu deneylerde, belirlenen hızı bozmadan yaklaşık 4,5 kg faydalı yük taşıdı. İtildiğinde devrilmedi, aksine destek almak için karşı taraftaki bacaklarını uzattı. Duvar tırmanma testlerinde, bacaklarının bir kısmını duvara yaslanmak, diğerlerini ise yukarı itmek için kullandı.
Argus'un “gözleri” de en az bunun kadar etkileyici – her bacağa yerleştirilmiş kameralar, çevredeki durumun 3 boyutlu bir görüntüsünü oluşturmayı başarıyor. Bu sayede 1 metre kenar uzunluğundaki bir küpü takip edip itebiliyor.
Bu kadar çok işlevi yerine getiren sıra dışı şekle ulaşmak için ekip, teorik performans sınırına yakın bir tasarım belirlemek üzere 1500'den fazla konfigürasyonu inceledi. Kazanan prototip, 12 beşgen yüze sahip geometrik bir cisim olan düzgün bir dodekahedronun köşelerine yerleştirilmiş, kameralarla donatılmış 20 modüler teleskopik bacaklı model oldu. Her bacak, bir deniz kestanesinin dikenleri gibi çekirdekten dışarıya doğru ışınsal olarak uzanıyor. Bu konfigürasyon, anlık ivmenin neredeyse mükemmel derecede eşit dağılımını ve her yönde neredeyse mükemmel bir görüş alanı yaratıyor. Bu yüksek simetri derecesi, yörünge takibi, enerji verimliliği, hasar direnci, sağlamlık ve karmaşık arazide navigasyon başarısı dahil olmak üzere robotiğin neredeyse tüm temel göstergelerinde performans artışı sağlıyor.
Etkileyici sonuç, bilim insanlarını daha da iyi bir prototip – 40 bacaklı bir model – geliştirmeyi düşünmeye teşvik ediyor. Ancak şimdilik bundan kaçınıyorlar çünkü daha fazla bacak, daha fazla parça ve tahrik mekanizması, daha fazla ağırlık ve daha fazla kontrol gereksinimi anlamına geliyor. Kısacası, daha fazla hata olasılığına yol açabilecek daha fazla karmaşıklık.
Yine de yenilik gerçekten etkileyici ve ciddi bir potansiyel taşıyor. Argus, her türlü yüzeyde hareket edebiliyor, çünkü gözleri yoldaki tüm engelleri yakalamayı başarmıyor, bacakları üzerinde hareket ettiği yüzeye göre uzuyor, kısalıyor ve bükülüyor. Bu, afet bölgelerinin yanı sıra bilinmeyenlerle dolu diğer gezegenlerin yüzeylerinin keşfedilmesine yardımcı olabilir.
Bu yenilik, biyolojik taklidin ötesinde daha geniş bir robot sınıfının başlangıcını oluşturuyor. “Sadece talimatları takip eden robotlar istemiyoruz. Dünya hakkında başka türlü öğrenemeyeceğimiz şeyleri öğrenmemize yardımcı olan robotlar istiyoruz. Bu bazen önce doğru bedeni bulmak anlamına geliyor,” diyor Boyuan Chen.
