Labirent kaçağı adı verilen "beyinsiz" robot, fiziksel zekanın yeteneklerini ortaya koyuyor

Yukarıdaki görselin birkaç parça ipi gösterdiğini düşünebilirsiniz, ancak bu küçük şeyler aslında çok daha fazlası. Aslında bunlar, “beyin” veya bilgisayar zekası olmadan geliştirilen, ancak bazı çok karmaşık bölgelerden kıvrılarak çıkabilen robotlar.

Bu atılımın arkasındaki Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi’nden ekip, rotini makarna benzeri yumuşak robotlarını ilk kez 2022’de tanıttı ve bilgisayar veya insan komutları olmadan labirentlerde nasıl gezinebildiklerini gösterdi. Bunun yerine teknoloji, fiziksel zeka kavramına dayanıyor.

Fiziksel zeka nedir?

Fiziksel zeka, robotların yapıldığı malzemelerin yapısal tasarımlarıyla birlikte davranışlarını belirlediği fikrini ifade ediyor. Robotu yönlendiren bir bilgisayar ya da insan operatör bulunmaz, robotlar sadece kendi işlerini yapar. Ekip, daha karmaşık senaryolarda ilerleyebilecek yeni ve geliştirilmiş bir sürümle daha önceki başarılarını geliştirdi.

Makine ve havacılık ve uzay mühendisliği doçenti Jie Yin, yaptığı açıklamada, “daha önceki çalışmalarımızda, yumuşak robotumuzun çok basit bir engelli parkurda dönüp ilerleyebildiğini gösterdik” dedi ve devam etti: “Ancak bir engelle karşılaşmadıkça dönemiyordu. Pratik anlamda bu, robotun bazen sıkışıp kalabileceği ve paralel engeller arasında ileri geri sıçrayabileceği anlamına geliyordu. Kendi başına dönebilen, dolambaçlı labirentlerde ilerlemesine olanak tanıyan, hatta hareketli engellerin etrafından dolaşabilen yeni bir yumuşak robot geliştirdik. Ve bunların hepsi bir bilgisayar tarafından yönlendirilmek yerine fiziksel zeka kullanılarak yapılıyor.”

Ekip daha önce olduğu gibi aynı malzemeyi, yani sıvı kristal elastomeri kullandı. En az 55°C yüzey sıcaklığına maruz bırakıldığında malzemenin yüzeye temas eden kısmı büzülüyor ve makarna benzeri robotun yuvarlanmasına neden oluyor. Yüzey ne kadar sıcak olursa, robot o kadar hızlı ilerliyor.

Ancak malzemeler değişmese de bu sefer tasarımda önemli bir fark bulunuyordu. Yeni robot asimetrik bir tasarıma sahipti, yani bir yarısı düz bir çizgi halinde uzayabilen bükülmüş bir şeritten oluşurken, diğeri ise kendi etrafında dönen daha sıkı bir bükülmeden oluşuyordu.

Bu asimetri, robotun her iki ucunun uyguladığı kuvvetlerde bir fark yaratıyor ve dolayısıyla robot artık düz bir çizgi üzerinde yuvarlanmıyor. Yukarıdaki videoda bunu çalışırken ve bu benzersiz özelliğin robotun bazı zor noktalardan kurtulmasına nasıl yardımcı olduğunu görebilirsiniz.

Başyazar Yao Zhao, “yeni robotumuzun arkasındaki konsept oldukça basit: asimetrik tasarımı nedeniyle bir nesneyle temas etmeden dönüyor” diyor ve ekliyor: “Dolayısıyla, bir nesneyle ‘temas ettiğinde’ yön değiştirmeye devam etse de (labirentlerde gezinmesine olanak tanısa da) paralel nesneler arasında sıkışıp kalmıyor. Bunun yerine, yaylar halinde hareket edebilme yeteneği onun aslında özgürce hareket etmesine olanak sağlıyor.”

Hareketli duvarları ve vücut boyutundan daha küçük boşlukları olan labirentler bile, yazarların “labirent kaçağı” olarak adlandırdığı robot için bir engel oluşturmuyor.

Yin, yumuşak robotik ve fiziksel zeka ile neler başarılabileceğine dair harika bir örnek olmanın ötesinde, bu teknolojinin potansiyel uygulamalarından da bahsetti: “Bu çalışma, özellikle yumuşak robotların çevrelerinden ısı enerjisi toplayabildiği uygulamalar için, yumuşak robot tasarımına yönelik yenilikçi yaklaşımlar geliştirmemize yardımcı olacak bir başka adımdır.”

Çalışma Science Advances dergisinde yayınlandı.