Bilimkurgu Kulübü Bu Sitede Gelecek Var!
Hayvanları gözlemleyerek çeşitli tasarımlara imza atmak çok bilindik bir yöntem. Örneğin jet uçakları için mürekkep balığının itme gücünden ilham alındı. İlk uçak tasarımları akbabalardan, dalgıçların kullandığı palet balinalardan, radar sistemleri yarasalardan, fermuar sinek ağzından, sonar teknolojisi ise yunuslardan esinlenerek geliştirildi. Buradan hareketle bilim insanları, kuşların dar ve tehlikeli alanlara iniş yaparken pençelerinden nasıl yararlandığını inceledi ve buradan yola çıkarak drone’lar için kıskaçlı bir iniş sistemi tasarladı.
Araştırmacılar, bacak-pençe sistemi örneğini taklit ederek dronların dallara tünemesini veya tıpkı avını pençesiyle kavrayıp uçabilen kuşlar gibi nesneleri tutup havalanmasını sağlayan bir robotik iniş sistemine imza attı. “SNAG” adı verilen bu sistem, doğal çevreyi keşfederken drone’ların çok daha fazla detay yakalayabilecek yerlere konmasını ya da enerji tasarrufu için molalar vermesini sağlayabilecek.
Söz konusu teknolojiye ilham kaynağı ise daha çok papağanların iniş davranışları oldu. Bilim insanları, papağanların özel tünekler arasında ileri geri uçarken kullandıkları metotları yüksek hızlı kameralar vasıtasıyla kaydetti. Araştırma için papağanların konması gereken yerler farklı boyuttaki malzemeler kullanılarak tasarlandı. Bu malzemeler arasında ağaç, köpük, zımpara kağıdı ve hatta teflon bile vardı. Çünkü doğada kuşların iniş yaptığı yerler birçok farklı özelliğe sahip, ama bu durum onlar için sorun teşkil etmiyor. Bunun sırrı ise kuşlardaki özel pençelerde ve bacaklarının işleyiş sisteminde saklı.
Normalde drone’ların düz olmayan yüzeylere iniş yetenekleri oldukça sınırlı. Stanford Üniversitesi‘nden William Roderick ve ekibi, bu problemi çözmek için uzun zamandır çeşitli çalışmalar yürütüyordu. Araştırmada sadece kuşların iniş yapma becerileri değil, aynı zamanda tünerken ve havalanırken sarf ettikleri fiziksel kuvvetler de detaylıca kaydedildi. Roderick, “Şaşırtıcı olan şey, hayvanların tüm farklı yüzeylere aynı manevraları yaparak inebilmeleriydi. Kuşlar, yüzey yapısının değişkenliğine ve karmaşıklığına tepki verme işini duyarlı ayaklarına bırakıyor,” diyor.
Araştırmacılara göre bu durumun altında yatan teknik her inişte dikkatlice uygulanan bir davranış meselesi değil, daha ziyade kuşların bir mekanizmaya bağlı şekilde hareket etmesi. “Stereotyped Nature-ilhamed Aerial Grasper” (SNAG) Projesi, işte bu mekanizmanın taklit edilebilir olup olmadığıyla ilgileniyordu. Bu amaçla bir quadrocopter drone’a, şahinlerin bacak ve pençe yapıları baz alınarak modellenen bir mekanizma monte edildi. Çalışma kapsamında kuşların ayak kemikleri, 3D yazıcılarda plastik olarak basıldı. Kuşlardaki ayak kaslarının ve tendonların işlevi ise motorlar ve misinalar tarafından taklit edildi. Ayrıca bu robotik sistemin, iniş sırasında darbe enerjisini emerek kavrama kuvvetine dönüştürmesi de sağlandı. Bu sayede araştırmacılar, özel bir kompanzasyon algoritması ile drone’ları sabit bir konuma getirmeyi başardı.
SNAG, 20 milisaniye içinde tetiklenip kapatılabilen güçlü ve hızlı bir bağlantıya sahip. Mekanizmanın bir kolu kontrol altına alınır alınmaz entegre bir ivmeölçer, inişi sisteme bildiriyor ve bu da stabilizasyon fonksiyonunu etkinleştiriyor. Araştırmacılar, pratik testler yoluyla sistemin performansını kanıtladı. Bu şekilde, SNAG ile donatılmış bir drone’un farklı tasarımdaki nesnelere de güvenli bir şekilde inebileceği ortaya konulmuş oldu. Bu başarıya ek olarak, yeni teknoloji ile donatılmış drone’lar küçük nesneleri kavrayıp taşıyabiliyor da.
Deneyler, tekno pençelerin temas hâlinde çok hızlı tepki verdiğini ispatladı. Örneğin fasulye dolu bir çuvalı veya tenis topu gibi fırlatılan nesneleri sorunsuz biçimde tutabildiler. Bilim insanları, SNAG’in performansını doğal koşullar altında da test etti ve bu bağlamda dallara yapılan iniş testleri de başarıyla tamamlandı. Roderick ve meslektaşlarına göre drone’ların potansiyeli, her şeyden önce uçuş molalarında yatmakta. Çünkü drone’ların yüksek enerji ihtiyacı ve her bölgeye inememeleri, kullanılabilirliklerini ciddi şekilde kısıtlıyordu. Bu yeni drone’lar sayesinde söz konusu sorunlar artık ortadan kalkıyor. Bu da gelecekte nakliye, posta, kargo, paket servisi gibi önemli iş sektörlerinin tamamen drone’lar kullanılarak yapılabileceğini gösteriyor.
Araştırmanın lideri Roderick, “Kuş gibi davranabilen bir robotumuzun olması, çevreyi araştırmada bizlere yeni keşif sahaları açacaktır,” diyor.
Hazırlayan: İnanç Kaya | Kaynak
