UCLA Samueli Mühendislik Okulundaki araştırmacılar tarafından yönetilen multidisipliner bir ekip, yarı iletkenlere dayanmadan çeşitli karmaşık görevleri yerine getirebilen tamamen katlanabilir robotlar için yeni bir üretim tekniği oluşturdu. Araştırma bulgularını detaylandıran çalışma, Nature Communications dergisinde yayımlandı.

Robotik araştırmacıları, ince ve esnek tabakalardan otonom makineler geliştirmek için eski kağıt katlama sanatına benzer bir teknik kullanıyorlar. Bu hafif robotların yapımının daha basit ve ucuz olması, daha kolay depolama ve taşıma için onları ideal yapıyor.

Ancak, gelişmiş robot yeteneklerini (çevreyi algılama, analiz etme ve yanıt verme) etkinleştirmek için gerekli olan sert bilgisayar çipleri, ince tabaka malzemelere fazladan ağırlık ekler ve katlanmalarını zorlaştırır. Bu nedenle, yarı iletken tabanlı bileşenlerin robot son şeklini aldıktan sonra robota eklenmesi gerekiyor.

Araştırmacılar, esnek ve iletken malzemeleri, önceden kesilmiş ince bir polyester film tabakasına yerleştirerek sensörler ve aktüatörlerle entegre edilebilen bir bilgi işlem birimleri oluşturdu. Daha sonra tabaka, yarı iletkenlerinkini taklit eden basit bilgisayar işlevleriyle programlandı. Levha kesildikten, katlandıktan ve birleştirildikten sonra çevrelerini hassas bir şekilde algılayabilen, analiz edebilen ve tepki olarak hareket edebilen otonom bir robot ortaya çıktı. Robotlara “Origami MechanoBots’un” kısaltması olan “OrigaMechs” adı verildi.

Ekip, yeni yaklaşımı kullanarak sistemin potansiyelini göstermek için üç robot üretti:

• Antenlerinden biri bir engel algıladığında yön değiştiren böcek benzeri, yürüyen bir robot
• Her iki çene sensörü bir nesne algıladığında bir “avı” saran Venüs sinekkapanı benzeri bir robot
• Farklı geometrik desenlerden oluşan, önceden tasarlanmış yollar boyunca hareket edebilen, yeniden programlanabilir iki tekerlekli bir robot

Çalışmanın baş araştırmacısı, elektrik ve bilgisayar mühendisliği yardımcı doçenti ve UCLA Gömülü Makineler ve Robotlar Laboratuvarı direktörü Ankur Mehta, “Robotlar özel işlevler için tasarlanabilir ve talep üzerine çok hızlı bir şekilde üretilebilir. Ayrıca, çok uzun bir yol olsa da diğer gezegenlerde kullanılmak üzere kaşif robotlar üretilebilir.”

Bu esnek “kes ve katla” tekniğiyle önceden monte edilmiş robotlar, yer tasarrufu sağlamak için düz ambalajlarda taşınabilir. Bu, her santimetreküpün önemli olduğu uzay görevleri gibi senaryolarda önemli bir etken. Düşük maliyetli, hafif ve yapımı kolay robotlar; yenilikçi eğitim araçlarında ya da yeni oyuncak ve oyun türlerinde de kullanılabilir.

Derleyen: Görkem Süner