Robotik

Elektronik Eldiven Robotlara Dokunma Hissi Verir

Stanford mühendisleri, sensörlü elektronik bir eldiven geliştirdi. Günün birinde robotik eller, insanların sahip olduğu el becerilerini yerine getirebilir.

Kimya Mühendisi Zhenan Bao ve ekibi, sensörlü robotik bir elin; narin bir meyveye temas edebildiğini ve ezmeden bir ping pong topunu tutmasına izin verecek kadar iyi çalıştığını gösterdi.

Bao, “Bu teknoloji, insan cildinde bulunan algılama yeteneklerine sahip robotların gelişmesinde bir yol sunuyor. Eldivenin parmak uçlarında bulunan sensörler, aynı zamanda el becerisi elde etmek için gerekli olan iki özelliği; baskı yoğunluğunu ve yönünü, eşzamanlı olarak ölçer.”

Araştırmacılar, bu sensörleri otomatik olarak kontrol etmek için teknolojiyi biraz daha geliştirmeliler. O zaman, eldiven giyen bir robot başparmağıyla işaret parmağı arasında bir yumurtayı sıkmadan ya da kaymasına izin vermeden ellerinde tutabilecek el becerisine sahip olabilir.

Yaşamı Taklit Eden Elektronikler

Elektronik eldiven, ellerimizin olağanüstü hassasiyetini sağlamak için insan cildinin katmanlarının birlikte çalışmasını taklit eder.

Cildimiz, basınç, sıcaklık ve diğer uyaranları tespit etmek için sensörlerle donatılmıştır. Özellikle parmaklarımız ve avuç içlerimiz dokunmatik sensörler bakımından oldukça zengindir. Bu sensörler spinosum denilen bir cilt alt tabakasının, engebeli mikroskobik arazisi ile birlikte çalışır. Bu düzensizlik oldukça önemlidir Parmağımız bir cisme dokunduğunda, cildin dış tabakası spinosuma daha yakın hareket eder. Hafif bir dokunuş, esas olarak tepelerin yakınındaki sensörlerle hissedilir. Daha yoğun baskı, dış cildi sık sık spinosumun vadilerine doğru zorlar ve daha yoğun dokunma duyularını tetikler.

Ancak, basınç yoğunluğunun ölçülmesi, spinosumun sağladığı şeyin bir parçasıdır. Bu engebeli alt tabaka ayrıca, basınç yönünü veya kesme kuvvetini ortaya çıkarmaya yardımcı olur. Örneğin kuzey yönünde bir parmak, bu mikroskopik engebelerin güney kısımlarında güçlü sinyaller oluşturur. Kesme kuvvetini algılayabilmemiz için bu yetenek, bir yumurtanın parmağınızla işaret parmağı arasında hafifçe tutunmasına yardımcı olan şeyin bir parçasıdır.

Doktora öğrencisi Clementine Boutry ve yüksek lisans öğrencisi Marc Negre bu insan mekanizmasını taklit eden elektronik sensörlerin geliştirilmesine öncülük etti. Robotik eldivenin parmak ucundaki her bir sensör, uyumla çalışan üç esnek katmandan oluşur. Üst ve alt katmanlar elektriksel olarak aktiftir. Araştırmacılar, iki üst tabaka yüzeyinin her birinde, bir alanın sınırları gibi,  bir elektrik alan sistemi oluşturdular ve bu gridleri birbirine dik olarak döndürerek, küçük algılama piksellerinin yoğun bir dizisini oluşturdular. Ayrıca alt tabakayı spinosum gibi engebeli yaptılar.

Ortadaki kauçuk yalıtkan, sadece elektrotların üst ve alt katmanlarını ayrı tuttu. Fakat bu ayrım kritikti, çünkü elektrotlar, uzaktan dokunulduğunda elektrik enerjisini depolayabilirler. Robotik parmak aşağıya doğru basıldığında, üst elektrotları aşağıya doğru sıkıştırarak depolanan enerjiyi arttırır. Alt tabakanın engebeli yapısı,  insan cildinde olguğu gibi, dik gridler üzerindeki belirli noktalara basıncın yoğunluğunu ve yönünü haritalamanın bir yolunu sağladı .

Hassas Dokunuş

Teknolojilerini test etmek için araştırmacılar üç katmanlı sensörlerini kauçuk eldivenin parmaklarına koydular ve eldiveni bir robot eline yerleştirdiler. En sonunda amaçları olan, doğrudan deriye benzer bir kılıf içine sensörleri yerleştirerek robotik elleri elde etmiş oldular. Yaptıkları bir deneyde, eldiven giyen robotik elin bir meyveye zarar vermeden hafifçe dokunmasını programladılar. Ayrıca, bir ping pong topunu ezmeden hareket ettirmek ve taşımak için eldivenli eli programladılar.

Bao, doğru programlamayla, mevcut dokunma duyumlu eldiveni kullanan robotik bir elin, bir konveyör bandından yumurta çıkarılması ve kartonlara yerleştirilmesi gibi tekrarlayan bir görev yapılabileceğini söyledi. Teknoloji, hassas dokunmatik kontrolün gerekli olduğu robot yardımlı ameliyatlarda da kullanılabilir. Ancak Bao’nun asıl hedefi, önceden programlanmadan bir nesneyi güvenli bir şekilde işlemek için doğru miktarda kuvvet uygulayan eldivenin gelişmiş bir versiyonunu geliştirmektir.

Bao: “Ahududuyu ezmeden dokunması için robotik bir el programlayabiliriz, ama ahududuya dokunup algılayabilmesini ve robotun onu almasını sağlamak için uzun bir yolumuz var…”

Kaynak:
TechXploreEurekAlert!
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (2 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close