Bilim insanları origami sanatıyla teknolojiyi katlanabilir robotlarda birleştirdi.
3B yazıcı ile kartona basılan origami robotlar kendi kendine katlanarak hareket ediyor. Esnek polyester ve kartondan üretilen marifetli robotlar sanayide montaj aşamasını ortadan kaldırıyor. Doğadaki örümceklerden esinlenen origami robotlar, çatışma bölgelerinde askerler için ön keşif yapacak ayrıca doğal afetlerde arama-kurtarma çalışmaları yürütecek. Yeni robotlar polyester filme basılan esnek elektronik devrelerle kontrol ediliyor.
Transformers teknolojisi
MIT ve Harvard Üniversitesi’nin iki ayrı koldan tasarladığı transformer robotlar, 3B yazıcıda 20 dolara basılıyor. Pil takıldıktan sonra çiçek gibi açarak şekil alan robotlar hemen çevrede dolaşmaya başlıyor. Karton gövdeli ucuz robotlar yakın gelecekte herkesin kendi robot bekçisini basmasını sağlayacak. Bu robotlar evlerde haşere kontrolü yapmaktan hırsızları gözetlemeye ve çöpleri temizlemeye kadar hemen her alanda kullanılacak. Evcil robotlar aynı zamanda çocuklar, yaşlılar ve hastalarla ilgilenecek.
Harvard Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Uygulamalı Bilimler Bölümünden Sam Felton ve meslektaşları katlanabilen robot üretiminde oyuncaklarda kullanılan akıllı materyallerden yararlanıyor. 1980’lerde popüler olan “hafızalı materyaller” fırında ısıtıldığı zaman yıkanmış giysi gibi çekiyor ve yüksek sıcaklıkta rengini ya da şeklini değiştirmeden sertleşiyordu. Katlanabilir origami robotlar da bu materyallerden basılıyor ve forma girdikten sonra şeklini koruyor. Özel polyester film hem robotların karton gövdesini ıslanarak yırtılmaktan koruyor hem de robotu kontrol eden elektronik devre kartını oluşturuyor.
Araştırmacılar katlanabilir robotların çalışması için gereken elektronik devreleri 3B yazıcıda bastıktan sonra pilleri ve motorları taktılar. Piller takıldıktan 10 saniye sonra esnek polyesterle kaplı kat yerleri ısıtıldı ve robotların 3B şekil alması sağlandı.
Sadece 15 cm
15 cm boyundaki robotları basmak 20 dolara mal oluyor ama piller ve motorlarla birlikte maliyet 100 doları buluyor. MIT ekibinden Daniela Rus, “Bu yaklaşımı günlük yaşama taşıyabiliriz” diyor. “Gelecekte robotların üretim maliyeti azalacak. Bugün 1 milyon dolara mal olan bir robotu yarın birkaç yüz dolara basabileceğiz.”
Harvard Üniversitesi ve Wyss Biyoloji Temelli Mühendislik Çalışmaları Enstitüsü’nden Profesör Robert Wood da aynı kanıda: “Origami katlama yöntemi ile vida ve cıvata kullanmaktan kurtuluyorsunuz. Robotlar katlanarak şekilleniyor ve bir anlamda kendi montajını yapıyor. Sonuçta preste çelik kalıp basmak yerine 3B yazıcıda kağıt robot basmak çok daha hızlı.” Ancak araştırmacılar daha işin başında olduklarını kabul ediyor. Öncelikle karton robotların pot yapmadan katlanması için tüm ince detayların ayarlanması gerekiyor. Ayrıca katlanma sırasında robotun kaç dereceye kadar ısıtılacağını dikkatle ayarlamak şart, yoksa robotu şekillendiren esnek polyester film zarar görebilir.
Hem sanat hem mühendislik
Cornell Üniversitesi’nden Jesse Silverberg, Miura-ori mozaik origamisinden esinlenerek farklı bir tasarım yaptı. Bu sistemde 3B yazıcıda basılan robot parçaları akordiyon gibi katlanarak şekil alıyor. Elbette katlanabilir robotlar daha başlangıç. Araştırmacılar gelecekte katlanabilir deprem konteynırları hatta karton ve plastikten prefabrike evler üretmek istiyor. İşin içinde uzaya kumaş gibi katlanarak taşınan, ancak roket kapsülünden çıktıktan sonra güneş panellerini açarak asıl şeklini alan mini iletişim uyduları, servis modülleri, insanlı uzay kapsülleri, uzay otelleri, katlayıp çantaya koyabileceğiniz ve işi bitince çöpe atabileceğiniz insansız hava araçları var.
Harvard Üniversitesi’nden Michael Tolley çoğu insanın tersine yeni teknolojiyi pek de şaşırtıcı bulmuyor ve fikrini şöyle ifade ediyor: “Bu sizi ürkütebilir ama insanlar da hayata yassı bir hücre dokusu olarak başlıyor. Bu doku zamanla kendi üzerine katlanarak şekilleniyor ve anne karnındaki bebeği oluşturuyor.” Katlanabilir robotların en büyük özelliği insan müdahalesine gerek kalmadan kendini şekillendirebilmesi. Bu da düz araziden engebeli araziye geçiş yapan bir robotun formunu veya yürüyüş şeklini değiştirerek çevreye uyum sağlayabileceği anlamına geliyor. Teknolojinin ikinci avantajı ise katlanma aşamasında pnömatik piston gibi mekanizmalar kullanmaması. Katlanma işlemi ısıtılan polyester filmin önceden planlanan şekilde büzülmesiyle gerçekleştiriliyor.
Origami kağıdına basılan robotlar tasarım açısından bakıldığında göründüğü kadar basit değil. Örneğin bu robotları elle doğru şekilde katlamak ustalık isteyen bir iş. Öte yandan bilgisayar tasarımı aşamasında robotun hangi parçasının nasıl katlanacağı önceden belirleniyor. Üstelik robotu çalıştıran esnek elektronik devrelerin de kat yerlerine göre tasarlanması gerekiyor. Bu bağlamda otomasyon sistemin can alıcı ve en pratik noktasını oluşturuyor.
Esnek piller
Asıl sorun robotu çalıştıran motorla pillerin 3B yazıcıda basılamaması, ancak bilim insanları daha şimdiden kağıt inceliğinde esnek piller ve güneş panelleri geliştiriyor. Bu da gelecekteki robotların katlanabilir piller kullanacağını gösteriyor. Elbette işin bir de çevre boyutu var: Origami robotların doğada çözünür malzemelerden üretilmesi çevre kirliliğini önlemek için gerekli. Yoksa ucuz robot furyası şehirleri dev bir plastik ve karton çöplüğüne dönüştürebilir. Halihazırda bu robotların gövdesini geri dönüşüme sokmak mümkün.
Aktivistler ise konuya daha temkinli yaklaşıyor ve 3B yazıcıda basılan kullan-at robotların insanları izinsiz gözetlemek amacıyla kullanılabileceğine dikkat çekiyor. Nitekim mühendisler örümcek robotlara özel ısı ve hareket sensörleri yerleştirmeyi planlanıyor. Bu sensörler kullanıcıların el hareketleri ile robotları uzaktan kumanda etmesini sağlayacak. Örneğin robotlara “dur”, “geç”, “sağa dön” işareti yapmak mümkün olacak.
Ancak bu teknoloji Yapay Zekayla birleştiğinde termik santraller gibi kritik tesislere sabotaj yapan robotların geliştirilmesinde de kullanılabilir (Azınlık Raporu filminde görülen avcı robotlar ve Stargate SG-1 bilimkurgu dizisinde anlatılan örümcek benzeri replikatörler gelecekbilimciler arasında kaygı uyandırıyor). Her durumda, katlanabilir robotların kağıttan üretilen elektronik devreler için yeni bir pazar oluşturarak esnek elektroniğin önünü açması bekleniyor.
