İnsan Anatomisini Taklit Eden Yapay Kaslar

Northwestern Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, robotların insan kas hareketlerini taklit etmelerini sağlayan yumuşak ve esnek bir cihaz yarattılar. Yumuşak aktüatör adı verilen bu yeni teknoloji, robotik alanında önemli bir ilerlemeyi temsil ediyor.

Yakın zamanda yayınlanan çalışmalarında, araştırma ekibi, geleneksel robotik aktüatörlerin genellikle sert ve pahalı olduğunu açıklıyor. Bu özellikler, özellikle insanların ve robotların etkileşimde bulunduğu ortamlarda, güvenliklerini sınırlayabilir. Diğer yandan, yeni geliştirilen yumuşak aktüatör, yaygın bir kauçuktan 3D baskı ile üretiliyor, bu da onu ucuz hale getiriyor (yaklaşık 3 dolar).

Ana araştırmacı olan Ryan Truby, şöyle belirtti: “Eğer bir yumuşak robot bir kişiyle çarpışırsa, bu etki sert ve katı bir robota kıyasla çok daha az acı verici olacaktır. Bizim aktüatörümüz, robotları insan etkileşimine odaklanan ortamlar için daha uygun hale getiriyor. Ayrıca, düşük maliyetleri sayesinde, daha önce pahalı olduğu için düşünülemeyen daha geniş uygulamalar için olanak sağlıyor.”

Yeni aktüatörün tasarımı, hareketi kolaylaştırmak ve güç uygulamak için eşzamanlı olarak kasılan ve sertleşen insan kaslarından ilham alıyor.

Truby şunları ekledi: “Bir kavanozun kapağını çevirerek açtığınızda, kaslarınız gerekli kuvveti uygulamak için sıkılaşır ve sertleşir. Bu kas fonksiyonu özelliği, yumuşak robotikte göz ardı edilmiştir. Çoğu yumuşak aktüatör kullanıldığında daha esnek hale gelir, ancak bizim tasarımımız işlem sırasında aslında sertleşir.”

Yeni aktüatör, kauçuktan yapılmış 3D basılı “eli çevirme oksedikler” (HSAs) kullanarak bunu başarır. Bu HSAlar, çevrildiğinde genişler ve uzar, böylece aktüatöre kuvveti etkili bir şekilde iletebilme yeteneği sağlar. Bu özellik, önceki yumuşak robotlarda eksikti.

Aktüatörün yeteneklerini sergilemek için araştırmacılar, solucan gibi sürünen bir robot ve yapay bir biseps oluşturdular. Sadece 26 santimetre ölçen sürünen robot, dar alanlarda becerikli bir şekilde hareket ederken, yapay biseps başarıyla 500 gram ağırlığı 5.000 defa arka arkaya kaldırdı.

Araştırmacılar gelecekteki geliştirmeler konusunda iyimser. Mevcut prototip, konseptin uygulanabilirliğini gösterirken, gelecekteki araştırmalar aktüatörün performansının iyileştirilmesine odaklanacak. Araştırmacılar, hızını ve gücünü artırarak potansiyel uygulama alanlarını genişletmeyi hedefliyor.