Return to Video

Geleceğin robotlarına güç verecek yapay kaslar

  • 0:01 - 0:05
    2015'te dünyanın farklı
    yerlerinden 25 takım
  • 0:05 - 0:08
    afetlere müdahale için
    robotlar yapmak üzere yarıştılar;
  • 0:08 - 0:10
    bunlar elektrikli araç kullanma,
  • 0:10 - 0:11
    engebeli arazide çalışma,
  • 0:11 - 0:14
    ve araba sürme gibi görevleri
    yerine getirebiliyorlardı.
  • 0:15 - 0:17
    Tüm bunlar etkileyici geliyor, öyle de
  • 0:18 - 0:21
    fakat kazanan robot
    HUBO'nun vücuduna bir bakın.
  • 0:22 - 0:25
    İşte, HUBO arabadan inmeye çalışıyor.
  • 0:25 - 0:26
    Aklınızda bulunsun,
  • 0:26 - 0:28
    bu video üç kat hızlandırılmış.
  • 0:28 - 0:33
    (Gülüşmeler)
  • 0:33 - 0:35
    Kore'den KAIST ekibinin yaptığı HUBO,
  • 0:35 - 0:38
    etkileyici yetenekleri olan
    son teknoloji ürünü bir robot.
  • 0:38 - 0:40
    Ama vücudu onlarca yıl önce gördüğümüz
  • 0:40 - 0:42
    robotlardan çok da farklı gözükmüyor.
  • 0:43 - 0:45
    Yarışmadaki diğer robotlara bakarsanız,
  • 0:46 - 0:49
    onların hareketleri de
    oldukça robotsu gözüküyor.
  • 0:49 - 0:53
    Vücutları, metal
    ve elektrikli motorlar gibi
  • 0:53 - 0:57
    sert malzemeler kullanan
    karmaşık mekanik yapılardır.
  • 0:57 - 0:58
    Kesinlikle düşük maliyetli,
  • 0:58 - 1:01
    insanlar için güvenli
  • 1:01 - 1:04
    ve öngörülemeyen zorluklara
    adapte olmak üzere tasarlanmamışlar.
  • 1:04 - 1:07
    Robotların beyinleri açısından
    iyi bir gelişme kaydettik
  • 1:07 - 1:09
    fakat vücutları hala ilkel bir halde.
  • 1:11 - 1:13
    Bu benim kızım Nadia.
  • 1:13 - 1:14
    Sadece beş yaşında
  • 1:14 - 1:17
    ve HUBO'dan çok daha hızlı
    arabadan inebilir.
  • 1:17 - 1:19
    (Gülüşmeler)
  • 1:19 - 1:22
    Ayrıca park demirlerinde şimdiki
    herhangi bir insan benzeri robottan
  • 1:22 - 1:24
    çok daha iyi sallanabilir.
  • 1:24 - 1:26
    HUBO'nun aksine
  • 1:26 - 1:29
    insan vücudu kas ve deri gibi yumuşak
    ve biçim değiştirebilen materyallerden
  • 1:29 - 1:31
    elinden geldiğince faydalanır.
  • 1:31 - 1:34
    Doğanın yumuşak madde tasarımlarından,
  • 1:34 - 1:36
    zarafeti ve verimliliğinden ilham alan
  • 1:36 - 1:39
    yeni nesil robot
    vücutlarına ihtiyacımız var.
  • 1:40 - 1:45
    Bu da yumuşak robotik
    denilen yeni bir araştırma alanının
  • 1:45 - 1:46
    ana fikri haline geldi.
  • 1:46 - 1:50
    Araştırma grubum
    ve dünya genelinden iş arkadaşlarım
  • 1:50 - 1:53
    doğada bulunan organizmaların
    hayret verici yeteneklerine
  • 1:53 - 1:56
    gittikçe daha da çok yaklaşan
    çevikliğe ve beceriye sahip
  • 1:56 - 1:58
    robotlar üretmek için
  • 1:58 - 2:01
    kas ve deriden ilham alan
    yumuşak bileşenler kullanıyoruz.
  • 2:02 - 2:06
    Her zaman biyolojik
    kaslardan ilham almışımdır.
  • 2:06 - 2:08
    Bu, pek şaşırtıcı değil.
  • 2:08 - 2:12
    Avusturyalıyım ve biliyorum ki kulağa
    Terminatör Arnie gibi geliyorum.
  • 2:12 - 2:15
    (Gülüşmeler)
  • 2:15 - 2:18
    Biyolojik kas
    gerçek bir evrim şaheseridir.
  • 2:18 - 2:20
    Bir hasardan sonra iyileşebilir
  • 2:20 - 2:22
    ve harekete ve çevreye
    geri bildirim vermek için
  • 2:22 - 2:24
    duyusal nöronlarla sıkıca bütünleşmiştir.
  • 2:25 - 2:29
    Sinek kuşunun yüksek hızlı kanatlarına
    güç verecek kadar hızlı kasılabilir;
  • 2:29 - 2:32
    bir fili hareket ettirecek
    kadar güçlenebilir
  • 2:32 - 2:36
    ve bütün vücudunu küçük deliklere
    sığdırabilen bir hayvan olan ahtapotun
  • 2:36 - 2:40
    fazlasıyla çok yönlü kollarında
    kullanılacak kadar adapte olabilir.
  • 2:41 - 2:45
    Hayvanlar için kaslar ne ise
    robotlar için aktüatörler de o:
  • 2:45 - 2:47
    Hareketi ve dünyayla etkileşimi sağlayan,
  • 2:47 - 2:50
    vücudun temel bileşenleridir.
  • 2:51 - 2:53
    Yani gerçekleri gibi çok yönlü,
    uyum sağlayabilen
  • 2:53 - 2:55
    ve aynı performansı gösterebilen
  • 2:55 - 2:59
    yumuşak aktüatörler
    veya yapay kaslar yapabilirsek
  • 2:59 - 3:03
    neredeyse her türlü kullanım için
    her türlü robotu üretebiliriz.
  • 3:03 - 3:06
    Şaşırtıcı olmayan bir şekilde,
    insanlar on yıllarca
  • 3:06 - 3:09
    kasın büyüleyici becerilerini
    taklit etmeyi denedi
  • 3:09 - 3:11
    fakat bu çok zordu.
  • 3:13 - 3:14
    Yaklaşık 10 yıl önce,
  • 3:14 - 3:17
    Avusturya'da doktoramı yaparken
  • 3:17 - 3:19
    ben ve iş arkadaşlarım
  • 3:19 - 3:23
    1880'de yayınlanan, büyük ihtimalle
    yapay kaslar üzerine yazılmış
  • 3:23 - 3:25
    ilk yayınlardan birini keşfettik.
  • 3:25 - 3:28
    Alman fizikçi Wilhelm Röntgen
    tarafından yayınlanan
  • 3:28 - 3:33
    "Dielektrik cisimlerin elektrik sebebiyle
    biçim ve hacim değişimleri üzerine."
  • 3:33 - 3:36
    Birçoğunuz onu X-ray'in
    bulucusu olarak biliyor.
  • 3:37 - 3:40
    Onun talimatlarıyla
    bir çift iğne kullandık.
  • 3:40 - 3:42
    Bunları yüksek voltajlı
    bir kaynağa bağlayıp
  • 3:42 - 3:44
    plastik bir çerçeveye gerilmiş
  • 3:44 - 3:47
    şeffaf bir lastik parçasının
    yanına koyduk.
  • 3:47 - 3:49
    Voltajı açtığımızda
  • 3:49 - 3:50
    lastik deforme oldu
  • 3:50 - 3:53
    ve tıpkı bicepsimizin
    kolumuzu esnettiği gibi
  • 3:53 - 3:56
    lastik de plastik çerçeveyi esnetti.
  • 3:56 - 3:58
    Sihir gibi görünüyor.
  • 3:58 - 4:00
    İğneler lastiğe dokunmuyor bile.
  • 4:00 - 4:02
    Bu şekilde iki iğne kullanmak
  • 4:02 - 4:05
    yapay kasları çalıştırmanın
    pratik bir yolu değil
  • 4:05 - 4:08
    ama bu harika deney beni konuya bağladı.
  • 4:08 - 4:11
    Gerçek uygulamalar için iyi çalışacak
    yapay kaslar oluşturmak için
  • 4:11 - 4:14
    yeni yöntemler yaratmak istedim.
  • 4:14 - 4:19
    Sonraki yıllar boyunca, umut veren birçok
    farklı teknoloji üzerine çalıştım
  • 4:19 - 4:22
    ama bunların hepsi
    aşması zor engellere sahipti.
  • 4:23 - 4:24
    2015'te,
  • 4:24 - 4:27
    CU Boulder'da
    kendi laboratuvarımı kurunca
  • 4:27 - 4:29
    tamamen yeni bir fikir denemek istedim.
  • 4:29 - 4:32
    Elektrikli aktüatörlerin
    yüksek hızını ve verimliliğini,
  • 4:32 - 4:34
    yumuşak, akışkanla çalışan aktüatörlerin
  • 4:34 - 4:37
    çok yönlülüğüyle birleştirmek istedim.
  • 4:37 - 4:39
    Bu nedenle düşündüm ki
  • 4:39 - 4:42
    belki oldukça eski bilgileri yeni
    bir şekilde kullanmayı deneyebilirim.
  • 4:42 - 4:44
    Gördüğünüz şema,
  • 4:44 - 4:47
    Maxwell basıncı denilen
    bir etkiyi gösteriyor.
  • 4:47 - 4:48
    İki metal levha alıp
  • 4:48 - 4:50
    bunları yağ dolu bir kaba koyar
  • 4:50 - 4:52
    ve sonra voltajı açarsanız
  • 4:52 - 4:56
    Maxwell gerilmesi yağı levhaların
    arasından yukarıya iter.
  • 4:56 - 4:57
    Burada bunu görüyoruz.
  • 4:57 - 4:59
    Yani ana fikir şuydu:
  • 4:59 - 5:02
    Bu etkiyi, yumuşak ve esnek
    yapılar içinde bulunan yağı
  • 5:02 - 5:04
    hareket ettirmek için kullanabilir miyiz?
  • 5:04 - 5:07
    Gerçekten de bu
    şaşırtıcı bir şekilde iyi çalıştı.
  • 5:07 - 5:10
    Dürüst olayım,
    beklediğimden çok daha iyiydi.
  • 5:10 - 5:12
    Seçkin öğrenci ekibimle birlikte bu fikri
  • 5:12 - 5:14
    bir başlangıç noktası olarak kullanarak
  • 5:14 - 5:18
    HASEL yapay kaslar denilen
    yeni bir teknoloji geliştirdik.
  • 5:18 - 5:23
    HASEL'ler bir ahududuyu zarar
    vermeden alabilecek kadar nazik.
  • 5:24 - 5:28
    Gerçek bir kas gibi
    genişleyip kasılabiliyorlar.
  • 5:30 - 5:32
    Gerçeğinden daha hızlı
    çalıştırılabiliyorlar.
  • 5:33 - 5:36
    Ayrıca büyük kuvvet
    uygulamak için yükseltilebilirler.
  • 5:36 - 5:39
    Burada yaklaşık 4 litre su dolu
    bir şişeyi kaldırırken görüyorsunuz.
  • 5:39 - 5:41
    Bir robotik kolda kullanılabilirler,
  • 5:41 - 5:43
    hatta pozisyonlarını bile
    algılayabilirler.
  • 5:45 - 5:48
    HASEL'ler oldukça ince
    hareketler için kullanılabilirler
  • 5:49 - 5:52
    ama aynı zamanda oldukça
    akışkan, kassı hareketler
  • 5:52 - 5:55
    ve bir topu havaya fırlatmak için
    güç patlamaları iletebilirler.
  • 5:57 - 5:59
    Yağ ile kaplandığında
  • 6:01 - 6:05
    HASEL yapay kaslar
    görünmez hale getirilebilirler.
  • 6:08 - 6:10
    Peki HASEL yapay kaslar nasıl çalışıyor?
  • 6:11 - 6:12
    Bunun cevabına şaşırabilirsiniz.
  • 6:12 - 6:15
    Oldukça ucuz ve kolay bulunan
    materyallerden yapılıyorlar.
  • 6:15 - 6:18
    Temel prensibini
    evde bile deneyebilirsiniz
  • 6:18 - 6:19
    ki bunu yapmanızı öneririm.
  • 6:20 - 6:23
    Birkaç kilitli poşet alıp
    bunları zeytinyağı ile doldurun.
  • 6:23 - 6:25
    Hava kabarcıklarını
    elinizden geldiğince çıkarın.
  • 6:26 - 6:29
    Şimdi cam bir levha alın
    ve poşetin bir kenarına yerleştirin.
  • 6:29 - 6:31
    Bastırınca poşetin
    kasıldığını görebilirsiniz.
  • 6:32 - 6:34
    Kasılma miktarını
    kontrol etmek oldukça kolay.
  • 6:35 - 6:38
    Küçük bir ağırlık alırsanız
    küçük bir kasılma,
  • 6:38 - 6:41
    orta bir ağırlık alırsanız
    orta bir kasılma,
  • 6:42 - 6:45
    büyük bir ağırlık alırsanız
    büyük bir kasılma elde edersiniz.
  • 6:45 - 6:48
    HASEL'lar içinse tek fark elinizin
    veya ağırlığın uyguladığı kuvvetin
  • 6:48 - 6:52
    elektriksel bir kuvvetle değişmesi.
  • 6:52 - 6:52
    HASEL'ın açılımı:
  • 6:52 - 6:57
    "Hidrolik Olarak Güçlendirilmiş
    İyileşebilen Elektrostatik Aktüatörler"
  • 6:57 - 6:59
    Burada birçok olası tasarımdan biri olan
  • 6:59 - 7:02
    Peano-HASEL aktüatörleri denilen
    bir geometri görüyorsunuz.
  • 7:03 - 7:07
    Tekrardan kilitli poşet gibi
    esnek bir polimer alıyorsunuz,
  • 7:07 - 7:10
    bunu zeytinyağı gibi
    yalıtkan bir sıvıyla dolduruyorsunuz
  • 7:10 - 7:11
    ve bu sefer cam levha yerine
  • 7:11 - 7:14
    kesenin bir kenarına
    bir elektriksel iletken koyuyorsunuz.
  • 7:15 - 7:18
    Kas lifine daha çok benzeyen
    bir şey oluşturmak için
  • 7:18 - 7:20
    birkaç keseyi birleştirip
  • 7:20 - 7:22
    bir kenara bir ağırlık ekleyin.
  • 7:22 - 7:23
    Sonra voltaj uygulayın.
  • 7:24 - 7:27
    Şimdi, elektrik alanı
    sıvıya etki etmeye başlıyor.
  • 7:27 - 7:29
    Sıvının yerini değiştiriyor
  • 7:29 - 7:31
    ve kası kasılmaya zorluyor.
  • 7:33 - 7:35
    Burada tamamlanmış
    bir Peano-HASEL aktüatörünü
  • 7:35 - 7:39
    ve bunun voltaj verilince nasıl
    genişlediğini ve kasıldığını görüyorsunuz.
  • 7:39 - 7:40
    Yandan inceleyince
  • 7:40 - 7:44
    cidden keselerin daha silindirik
    bir şekil aldığını görebilirsiniz,
  • 7:44 - 7:46
    kilitli poşetlerle gördüğümüz gibi.
  • 7:46 - 7:50
    Bunun gibi birkaç kas lifini
    yan yana yerleştirip
  • 7:50 - 7:53
    daha da fazla kasa benzeyen
    ve aynı zamanda enine genişleyip
  • 7:53 - 7:55
    kasılabilen bir şey oluşturabiliriz.
  • 7:55 - 7:57
    Buradaki HASEL'lar kendi ağırlıklarından
  • 7:57 - 8:00
    yaklaşık 200 kat daha ağır
    bir yük kaldırıyorlar.
  • 8:01 - 8:04
    Burada çeyrek çörek HASEL'ları dediğimiz
    en yeni tasarımlarımızdan birinin
  • 8:04 - 8:06
    genişleyip kasılmasını görüyoruz.
  • 8:06 - 8:09
    İnsanüstü hızlara ulaşacak kadar
    hızlı çalıştırılabilirler.
  • 8:11 - 8:14
    Üstelik yerden
    zıplayabilecek kadar güçlüler.
  • 8:14 - 8:16
    (Gülüşmeler)
  • 8:17 - 8:20
    Özetle, HASEL'lar biyolojik kas
    performansıyla eşdeğer
  • 8:20 - 8:25
    veya daha iyi bir performansa sahip
    ve aynı zamanda büyük ölçekli üretimle
  • 8:25 - 8:27
    uyumlu olan ilk teknoloji
    olmayı vaat ediyor.
  • 8:27 - 8:30
    Aynı zamanda oldukça genç bir teknoloji,
    daha yeni başlıyoruz.
  • 8:30 - 8:36
    Yeni materyaller ve tasarımlar kullanarak
    biyolojik kasın ve elektrikli motorların
  • 8:36 - 8:42
    ötesinde bir performansa
    ulaşmak için birçok fikrimiz var.
  • 8:42 - 8:46
    HASEL'in biyoloji ilhamlı robotik için
    daha kompleks tasarımlarından
  • 8:46 - 8:47
    yapay akrebimizi görüyorsunuz.
  • 8:47 - 8:49
    Kuyruğu ile avlanabiliyor.
  • 8:49 - 8:51
    Bu örnekte, bir balon.
  • 8:51 - 8:52
    (Gülüşmeler)
  • 8:52 - 8:55
    Baştaki ilhamımız olan ahtapot kollarının
  • 8:55 - 8:57
    ve fil hortumlarının
    çok yönlülüğüne dönersek
  • 8:57 - 9:00
    artık gerçeğinin kabiliyetlerine
    gittikçe yaklaşan
  • 9:00 - 9:03
    yumuşak süreç aktüatörleri üretebiliyoruz.
  • 9:05 - 9:10
    Ben en çok HASEL yapay kasların
    pratik uygulamaları hakkında heyecanlıyım.
  • 9:10 - 9:15
    Yaşam kalitesini artırabilen yumuşak
    robotik cihazlara olanak tanıyacak.
  • 9:15 - 9:19
    Yumuşak robotik, vücutlarının bir kısmını
    kaybeden insanlar için
  • 9:19 - 9:21
    yeni nesil daha gerçekçi
    protezler sağlayacaktır.
  • 9:21 - 9:24
    Burada laboratuvarımda
    bazı HASEL'ler görüyorsunuz,
  • 9:24 - 9:26
    ilk testler bir protez parmağı
    hareket ettiriyor.
  • 9:27 - 9:32
    Bir gün vücudumuzu robot
    parçalarıyla bile birleştirebiliriz.
  • 9:33 - 9:36
    Kulağa ilk başta
    çok korkutucu geldiğini biliyorum.
  • 9:36 - 9:40
    Dedelerimin ve tuvalete
    tek başına gitmek gibi
  • 9:40 - 9:44
    günlük işlerini yapmakta dahi
    başkalarına bağımlı olan kişilerin
  • 9:44 - 9:48
    daha da fazla kendilerini
    bir yük olarak gördüklerini düşünüyorum.
  • 9:49 - 9:53
    Yumuşak robotiklerle
    çevikliği ve el becerisini geliştirerek
  • 9:53 - 9:56
    yaşlı insanların, yaşamlarının
    daha uzun bölümleri için
  • 9:56 - 9:58
    özerkliklerini korumalarına
    yardımcı olacağız.
  • 9:59 - 10:02
    Belki buna "yaşlanma
    karşıtı robotlar" diyebiliriz
  • 10:02 - 10:06
    ve hatta insan evriminin
    bir sonraki aşaması.
  • 10:07 - 10:10
    Geleneksel katı karşılıklarının aksine
  • 10:10 - 10:15
    yumuşak robotlar insanların yakınında
    güvenle çalışıp evde bize yardımcı olur.
  • 10:16 - 10:19
    Yumuşak robotik çok yeni bir alan,
    daha yeni başlıyoruz.
  • 10:19 - 10:24
    Umarım farklı altyapıya sahip birçok genç
    bu heyecan verici yolculukta bize katılır
  • 10:24 - 10:27
    ve doğadan ilham alan
    yeni tasarımlar sunarak
  • 10:27 - 10:30
    robotik geleceğini şekillendirmeye
    yardımcı olur.
  • 10:31 - 10:33
    Eğer bunu doğru yaparsak
  • 10:33 - 10:35
    hepimizin yaşam kalitesini artırabiliriz.
  • 10:35 - 10:37
    Teşekkür ederim.
  • 10:37 - 10:41
    (Alkış)
Title:
Geleceğin robotlarına güç verecek yapay kaslar
Speaker:
Christoph Keplinger
Description:

Robot beyinleri git gide daha akıllı ve zeki olmaya başlıyor, ancak vücutları hala ağır ve hantal. Makine mühendisi Christoph Keplinger, esin kaynağı bir evrim başyapıtı olan yeni nesil yumuşak, çevik bir robotu tasarlıyor: biyolojik kas. Bu "yapay kaslar" ın gerçek bir şey gibi genişlediğini ve büzüldüğünü ve insanüstü hızlara ulaştığını görün - insan uzuvlarından daha güçlü ve daha verimli olan bu protezlerin nasıl böyle güçlendirilebildiklerini öğrenin.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
10:54

Turkish subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.