Şekil değiştirip dönüşebilen origami robotları

Origami'den tasarım ipuçlarını alan robotist Jamie Paik ve ekibi kendilerini yeniden şekillendiren ve değiştirebilen süper ince malzemelerden yapılmış katlanan robotları "robogamis"i yarattı. Bu konuşmasında Paik, robogamis'in dünyadaki veya uzaydaki çeşitli görevleri yerine getirmek için nasıl adapte olabileceğini ve nasıl yuvarlanıp, zıplayıp sapan gibi atıldıklarını ve bir kalp gibi attığını gösteriyor.

Robotik uzmanı bir insan olarak
bana çok fazla soru soruluyor.

"Robotlar ne zaman kahvaltımı
servis edecek?"

Bu yüzden ben de gelecek robotların
bize daha çok benzeyeceğini düşündüm.

Bana benzeyeceklerini düşündüm,

dolayısıyla onlara benim gözlerime
benzeyen gözler yaptım.

Bana beyzbol topu servis eden
marifetli parmaklar yaptım.

Bu tarz klasik robotlar üretilip

belli sayıda birleşim yeri
ve hareket ettiriciler sayesinde

işlevsel hâle gelirler.

Bu demek oluyor ki robotların
fonksiyonellikleri ve şekilleri,

tasarım aşamasında çoktan
belirlenmiş oluyor.

Bu kol gerçekten iyi bir
şekilde fırlatabilse bile,

ilerideki tripodu vurabilse bile,

size kendi kendine
yemek yapması için üretilmedi.

Yağda yumurta yapabilmek için uygun değil.

Böylece robotiğin geleceği hakkında
yeni bir bakış açısına sahiptim:

dönüşenler.

Sürekli değişen çevreye

ve yapılması gereken görevlere göre
sürebilir, koşabilir, uçabilirler.

Bunu gerçeğe dönüştürmek için

robotların nasıl tasarlandığını
gerçekten düşünmeniz gerekiyor.

Yani, çokgen şeklinde bir
robotik modülü düşünün,

ve bu basit çokgen şeklini kullanarak

birçok farklı biçimi yeniden oluşturmayı

ve böylece farklı görevler için
yeni robot biçimi yarattığınızı düşünün.

CG'de, bilgisayar grafiklerinde,
bu alışılagelmiş bir şey,

uzun zamandır uygulanıyor,
çoğu film de bu şekilde yapılıyor.

Ama fiziksel olarak hareket edebilen bir
robot üretmeye çalışıyorsanız

işler tamamen farklılaşıyor.

Yeni bir paradigmayla
baş başa kalıyorsunuz.

Aslında hepiniz bunu çoktan yaptınız.

Kim kağıttan uçak, kağıttan gemi,
kağıttan kuş yapmamıştır ki?

Origami, tasarımcılar için
çok yönlü bir platform.

Tek bir kağıt parçasından
bir sürü şekil oluşturabilirsiniz

ve beğenmezseniz kağıdı eski hâline
getirip tekrar katlayabilirsiniz.

Herhangi üç boyutlu bir şekil,
matematiksel olarak da kanıtlandığı gibi,

iki boyutlu yüzeylerin
katlanmasıyla elde edilebilir.

İstediği zamanda, kendi kendine
katlanarak istediği şekle bürünebilen

akıllı bir kağıda sahip
olduğunuzu düşünün.

İşte bu, benim üzerinde çalıştığım şey.

Ben buna "robotik origami" diyorum.

Yani "robogami".

Bu benim yaklaşık
10 yıl önce yaptığım,

bizim ilk robogami dönüşümümüz.

Düz tabakalı bir robot,

piramide dönüşüyor
ve eski hâline geri dönüp

bir uzay mekiğine dönüşüyor.

Oldukça sevimli.

On yıl sonra, origami robotik
araştırmacılarıyla olan grubumla birlikte

- şu anda yaklaşık 22 kişiler -

yeni nesil robogamilere sahibiz,

biraz daha etkililer ve yapabildiklerinin
çok daha fazlasını yapabiliyorlar.

Yani, yeni nesil robogamiler aslında
bir amaca hizmet ediyorlar.

Örneğin bu gördüğünüz, farklı zeminlerde
kendi başına hareket edebiliyor.

Eğer zemin kuru ve düzse
yerde sürünüyor.

Pürüzlü bir yüzeyle
karşılaştığında ise

yuvarlanmaya başlıyor.

Aynı robot, karşılaşılan yüzeye göre

farklı hareket edebiliyor.

Üzerindeki farklı dizilişteki
uyarıcıları aktif hale getiriyor.

Bir engelle karşılaştığı zaman
üzerinden atlıyor.

Bunu her bir bacağında
enerji depolayıp serbest bırakarak

ve bir sapan gibi fırlayarak yapıyor.

Hatta jimnastik bile yapabiliyor.

Yaşasın!

(Gülüşmeler)

Size tek bir robogaminin
neler yapabileceğini gösterdim.

Grup halinde olsalardı
neler yapabileceklerini düşünün.

Karmaşık görevlerin üstünden gelebilmek
için güçlerini birleştirebilirler.

Aktif ya da pasif her bir modülü

bir araya getirerek farklı
şekiller yaratabiliyoruz.

Ayrıca, katlanma yerlerini kontrol ederek

farklı görevler yaratıp
onların üstesinden gelebiliyoruz.

Biçimlere göre yeni
görev alanları oluşuyor.

Şu anda, en önemli olan
şey birleştirme işi.

Farklı yerlerlerde birbirlerini
kendi kendilerine bulup

çevrelerine ve görevlerine göre
bağlanıp ayrılmaları gerekiyor.

Bunu şu an yapabiliyoruz.

Sıradaki ne peki?

Hayal gücümüz.

Bu gördüğünüz, bu tür bir modülle

neleri başarabileceğiniz.

Biz, dört bacaklı bir böcekten
küçük bir köpeğe dönüşüp

yürüyebilen bir şey
yapmaya karar verdik.

Aynı modülün farklı şeyler
yapmasını sağlayabiliyoruz:

bir yönlendirici,
bir tipik, klasik robotik görev.

Yani bir yönlendirici sayesinde
bir eşyayı kaldırabilir.

Elbette, saldırması ya da daha küçük veya
daha büyük objeleri kaldırması için

yönlendirici bacaklarını daha uzun yapacak
daha fazla modül ekleyebilir,

hatta üçüncü bir kol yapabilirsiniz.

Robogamide, sabit bir şekil
ya da görev yoktur.

Herhangi bir şeye, herhangi bir yerde
ya da zamanda dönüşebilirler.

Onları nasıl mı üretebilirsin?

Robogaminin teknik bakımdan en zorlu yanı,

süper ince ve esnek olmalarına rağmen

hâlâ fonksiyonelliklerini koruması.

Sadece tek bir gövdede çok tabakalı
devrelerden, motorlardan,

mikrodenetleyicilerden

ve sensörlerden oluşuyorlar.

Katlama yerlerini tek başına
kontrol ettiğinizde ise

isteğinize bağlı olarak
böyle yumuşak hareketler

elde edebilirsiniz.

Robogamiler, özel olarak sadece tek bir
görev için yapılmış robot olmak yerine

birçok görevi yerine getirmek için
optimize edilmişlerdir.

Bu, Dünya'nın zorlu
ve özgün ortamları için olduğu gibi

uzaydakiler için de çok önemli bir şey.

Uzay, robogamiler için mükemmel bir ortam.

Her bir görev için birer robota
sahip olmaya gücünüz yetmez.

Kim bilir uzayda kaç farklı
görevle karşılaşacaksınız.

İstediğiniz şey, tek bir robotun birçok
görevi yapabilmek için şekil değiştirmesi.

Bizim istediğimiz şey, şekil değiştirerek
çeşitli görevleri yerine getirebilen

bir deste ince robogami modülü.

Bana inanmayabilirsiniz

ama Avrupa Uzay Ajansı
ve İsviçre Uzay Merkezi

tam da bu konsepti destekliyor.

Ekranda yeniden yapılanan robogamilerin
yabancı yeryüzünü keşfetmelerini

ve aynı zamanda yüzeyi deldiklerini
gösteren resimleri görüyorsunuz.

Bu, sadece keşif de değil.

Astronotlar fazladan yardıma
ihtiyaç duyuyorlar

çünkü stajyerleri de uzaya çıkaramazlar.

(Gülüşmeler)

Tüm meşakkatli işleri yapmak zorundalar.

Basit olabilirler

ama oldukça interaktifler.

Deneylerine kolaylık sağlayan,
haberleşmelerine yardımcı olan

ve yüzeylere yerleşerek
farklı araçları tutup

üçüncü bir kol olabilecek
robotlara ihtiyaç var.

Ama robogamileri nasıl
kontrol edebilecekler,

mesela uzay istasyonunun dışında?

Bu durumda, size uzay enkazı
taşıyan bir robogami gösteriyorum.

Kendi hayal gücünüzle çalışabilir,
bu sayede de onları kontrol edebilirsiniz.

Ama bundan da iyisi direkt olarak

astronotların ellerine iletilen
dokunma hissiydi.

İhtiyacınız olan şey de dokunma aygıtı,
arayüzle dokunma hissini uyandırabilir.

Robogamileri kullanarak
bunu yapabiliyoruz.

Bu, parmak uçlarınızda dokunma hissini
uyandırabilen dünyanın en küçük arayüzü.

Bunu, robogamileri mikroskobik
ve makroskobik oynatarak yapıyoruz.

Bunun sayesinde,

yalnızca nesnenin boyutunu, şeklini
ve hatlarını algılamakla kalmayacak

aynı zamanda sertliğini ve dokusunu da
algılayabileceksiniz.

Alex'in baş parmağında bu arayüzden var

eğer o, bunları VR gözlükleri
ve el kontrolleriyle kullansaydı

sanal gerçeklik artık sanal olmaz,
somut bir gerçek olurdu.

Baktığı mavi, kırmızı ve siyah toplar

artık renklerinden ayırt edilmiyor.

Onlar artık lastik mavi, sünger kırmızı
bir top ve siyah bilardo topu.

Bu, artık mümkün.

Size göstereyim.

Bunu, büyük bir topluluğa karşı

ilk defa canlı olarak sergiliyorum,

umarım çalışır.

Burada görmekte olduğunuz şey,
bir anatomi atlası

ve robogami dokunma arayüzüdür.

Diğer tekrar ayarlanabilen robotlar gibi
o da çoklu iş yapabiliyor.

Şimdi, yalnızca işaretçi olarak değil,

aynı zamanda dokunma
arayüzü olarak çalışacak.

Örneğin, hiçbir nesnenin olmadığı
beyaz bir fonumuz olsun

bu, hissedecek bir şey olmadığı
anlamına gelir.

Böylece çok, çok esnek
bir arayüze sahip olabiliriz.

Şimdi bunu, işaretçi olarak bedene
yaklaştırmak için kullanacağım.

Kaslı bir kol, şimdi de ön kollarını
ya da omuzlarını hissedelim.

Ne kadar sertleştiğini görüyorsunuz.

Haydi biraz daha fazlasını keşfedelim.

Göğüs kafesine doğru yaklaşalım.

Göğüs kafesinin üstüne doğru

daha sert ve daha yumuşak
kaburga kemiklerinin arasında dolandıkça

sertlik farkını hissedebiliyorum.

Bana inanın.

Şimdi görüyorsunuz, parmağıma gelen
güç bakımından çok daha sert.

Şimdi size hareket etmeyen
yüzeyi gösterdim,

kalp gibi, hareket eden
bir şeye yaklaşsaydım eğer

o zaman nasıl hissederdim?

(Alkışlar)

Bu, sizin atan kalbiniz olabilir.

Bu, çevrim içi alışveriş yaparken
cebinizde olabilir.

Şimdi, kazağı almadan önce

ne kadar yumuşak olduğunu
ya da kaşmir olup olmadığını,

simitinizin ne kadar sert ya da ne kadar
kıtır olduğunu anlayabileceksiniz.

Bu, artık mümkün.

Robotik teknolojisi günlük yaşamımıza
uyum sağlamak için

kişiselleştirilmeye
ve uyumsallaştırılmaya devam ediyor.

Bu yeniden ayarlanabilir robotların
sıra dışı türü

günlük ihtiyaçlarımızı karşılamak için

görünmez, sezgisel arayüzü
sağlamak için bir platformdur.

Bu robotlar artık film karakterleri
gibi görünmek yerine

siz nasıl istiyorsanız öyle olacak.

Teşekkürler.

(Alkışlar)