En Hızlı Yüzen “Kelebek Robot”

Kuzey Karolina Eyalet Üniversitesi araştırmacılardan oluşan bir ekip diğer robotlardan yaklaşık dört kat daha hızlı yüzebilen yumuşak bir robot geliştirdi. Araştırmacılar, robot tasarımlarını hayalet vatozdan esinlenerek yaptılar.

Bilim insanları robotik performansı iyileştirmek için doğal dünyadan fikirler edinirler ve yumuşak robotlar söz konusu olduğunda okyanuslardaki hareketlilik büyük bir ilham kaynağıdır.

Geleneksel sert robotlar özellikle su altında bazı görevleri yerine getiremezler ama yumuşak materyalden yapılmış robotlar bunu yapabiliyor. Fakat şu anda bu robotlar oldukça yavaş yüzücü sayılıyorlar.

Bu alandaki en son icat ise benzeri görülmemiş bir hızla suda hareket etmek için insanların kelebek yüzme stilini taklit eden, hayalet vatoz modelindeki bir yumuşak robot.

Kuzey Karolina Eyalet Üniversitesi araştırmacılardan oluşan bir ekip diğer robotlardan yaklaşık dört kat daha hızlı yüzebilen yumuşak bir robot geliştirdi. Science Advances’ta robotlarının tanımını yayınlayan araştırmacılar, robot tasarımlarını hayalet vatozdan esinlenerek yaptılar.

“Bugüne kadar, yüzen yumuşak robotlar saniyede bir vücut uzunluğundan daha hızlı yüzemediler ancak hayalet vatozlar gibi deniz hayvanları daha hızlı ve daha etkin yüzebilir. Daha hızlı, daha enerji tasarruflu yumuşak robotlar geliştirip geliştiremeyeceğimizi anlamak için bu hayvanların biyomekaniğinden yararlanmak istedik. Geliştirdiğimiz prototipler son derece iyi çalışıyor.”

Kuzey Karolina Eyalet Üniversitesi Makine ve Uzay Bölümü Doçent Doktoru Jie Yin

Daha önce hayalet vatoza göre modellenmiş yumuşak robotlar görmüştük, bazısı etkili itme güçlerini taklit etmek için kanat çırpma mekanizmasını kullanırken, bazısı suda daha doğal hareket etmek için esnek kanatlarıyla pasif sistemlere dayalıydı.

Araştırmacılar, bu en son robotlarının iki versiyonunu geliştirdi, ikisi de bir anahtarla şişirilebilen ve söndürülebilen yumuşak bir silikon gövde etrafında olacak şekilde tasarlandı. Silikon gövdelere çift dengeli kanatlar bağlandı. Bu kanatlar bir pozisyondan diğerine rahatça geçebiliyor ve tekrar geri dönebiliyor. Robotun gövdesindeki hava odaları dolup söndüğünde, silikon bükülüyor ve kanatlar yukarı aşağı kırılıyor. Bu onların kanat çırpmasını sağlıyor ve robotu ileri doğru itiyor. Araştırmacılara göre bu hareket bir insanın kelebek stilinde yüzerken yaptığı kol hareketlerine benziyor.

“Kanat çırpan robotlar geliştirmeye yönelik önceki girişimlerin çoğu, kanatları doğrudan güç sağlamak için motorları kullanmaya odaklı olmuştu. Girişimimizde merkez gövdeyi hareket ettirerek pasif olarak çalıştırılan çift dengeli kanatlar kullanılıyor. Bu ağırlığı azaltan basitleştirilmiş bir tasarıma olanak verdiği için önemli bir ayrım.”

Jie Yin

Kelebek robotun daha hızlı olan versiyonu, maksimum hız için her iki kanatı tek seferde kullanarak yumuşak gövdeyi tek bir tahrik ünitesi olarak kullanıyor. Araştırma ekibine göre bu, daha öncelerdeki yüzen yumuşak robotlar için mümkün olandan yaklaşık dört kat daha hızlı, saniyede ortalama 3.74 vücut uzunluğunda hareket etmesini sağlıyor.

Manevra kabiliyeti için geliştirilen ikinci robotta ise her iki kanat üzerinde kontrol sağlamak için kullanılan iki tahrik ünitesi robotun keskin dönüşler yapmasını sağlıyor. Daha çevik olan bu versiyon yine de saniyede 1.74 vücut uzunluğunda hareket edebiliyor.

Bu çalışmanın heyecan verici bir kavram kanıtlaması olduğunu fakat sınırlarının da olduğunu belirten Yin, mevcut prototiplerin merkez gövdelere hava pompalamak için kullandıkları ince borularla bağlı olduğunu, şu anda bağlanmamış, otonom bir versiyon geliştirmek için çalışmakta olduklarını belirtti.

---

Kaynak

Lavars, N. (2022, November 20) Swimming robot performs butterfly to move with unmatched speed
accessed November 26, 2022 from New Atlas

Phiddian, E. (2022, November 19) The fastest underwater soft robot yet: Butterfly bot
accessed November 26, 2022 from Cosmos Magazine

You might also like

---

More from Robotik

---