Harvard Araştırmacıları, Yay Kuyruklulardan Esinlenen Çevik Mikrorobot Geliştirdi

Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu’ndaki (SEAS) araştırmacılar, yay kuyruklulardan esinlenerek hem yürüyebilen hem de zıplayabilen bir mikrorobot geliştirdi. Science Robotics’te yayımlanan bu çalışma, robotların dar alanlarda hareket edebilmesini, zorlu zeminlerde ilerleyebilmesini ve çevrelerini insan müdahalesi olmadan algılayabilmesini sağlayan teknolojilere ışık tutuyor.

Yay Kuyruklulardan Esinlenen Robot Teknolojisi

Yeni Harvard robotu, başlangıçta hamamböceklerinden modellenen Harvard Ambulatory Microrobot’un (HAMR) bir modifikasyonu olarak ortaya çıktı. Ancak, yeni tasarım bir yay kuyruklu böceğin zıplama mekanizmasını taklit eden robotik bir furcula ile donatıldı.

Profesör Robert J. Wood’un laboratuvarında geliştirilen bu furcula, mancınık benzeri bir mekanizmayla potansiyel enerjiyi elastik bir elemanda depoluyor ve ani bir serbest bırakmayla robotu havaya fırlatıyor. Bu mekanizma doğada sadece yay kuyruklularda değil, aynı zamanda bukalemunların dillerinde ve mantis karideslerinin avlarını avlamak için kullandıkları hızlı uzantılarda da görülüyor.

Wood, “Yay kuyruklular, evrimsel süreçlerde hem zamansal hem de mekansal olarak yaygın olmaları nedeniyle ilham kaynağı olarak büyük bir potansiyele sahiptir,” dedi. “Bu mekanizma, hızlı bir yumruk gibi, zemine hızla temas ederek robotun zıplamasını başlatır.”

Robotun Çığır Açan Performansı

Harvard araştırmacılarının geliştirdiği bu mikrorobot, mevcut benzerlerinden daha hafif ve daha çevik bir yapıya sahip. Robotun en iyi performansı, 1,4 metreye kadar zıplayarak kendi uzunluğunun 23 katına ulaşabilmesi ile dikkat çekiyor.

Francisco Ramirez Serrano, “Düz arazide hareket eden ve zıplayan mevcut mikrorobotlar, bizim platformumuzun sahip olduğu çevikliğe yakın bile değil,” dedi.

Ekibin geliştirdiği bilgisayar simülasyonları, robotun her sıçramasında en iyi inişi yapmasını sağlamak için robotun bağlantılarının uzunluğunu, depolanan enerji miktarını ve kalkış yönünü hassas bir şekilde kontrol etti. Sonuç olarak, bu mikrorobot zorlu arazi koşullarında daha başarılı bir performans sergileyebiliyor.

Yürüyen ve Zıplayan Mikrorobotların Geleceği

Wood, “Yürümek, hassas ve etkili bir hareket yöntemi sunar ancak engelleri aşma açısından sınırlıdır. Zıplama ise engelleri aşabilir ancak daha az kontrollüdür. İkisini birleştiren bir sistem, doğal ve yapılandırılmamış ortamlarda gezinmek için ideal olabilir,” dedi.

Ekip, bu yeni nesil mikrorobotların insanların ulaşamayacağı veya ulaşmaması gereken alanlara erişebileceği bir geleceğin önünü açtığını düşünüyor. Kurtarma operasyonları, tehlikeli keşif görevleri ve dar alanlarda yapılan incelemelerde bu çevik robotların kritik bir rol oynayabileceği öngörülüyor.