Öğrencilerimle birlikte çok küçük robotlar üzerinde çalışıyoruz.
Bunları aşina olduğu şeylerin
robot versiyonları olarak düşünebilirsiniz. Örneğin; bir karınca.
Hepimiz biliyoruz ki karıncalar ve bu ölçekteki diğer böcekler
bazı inanılmaz işler yapabilirler.
Hepimiz karınca gruplarını veya buna benzer şeyleri,
piknikte patates cipsi taşırken falan görmüşüzdür.
Peki bu karıncaların mühendisliğinde asıl zor olan şeyler nedir?
İlk olarak, karıncayla aynı boyuttaki bir robotta
aynı kabiliyeti nasıl elde ederiz?
Önce, bu kadar küçük şeylerin nasıl hareket
ettirileceğini bulmalıyız.
Bu hareket kabiliyetini desteklemek için bacaklar
ve verimli motorlar gibi mekanizmalara
ve yarı-akıllı robot karınca için gerekenleri
bir araya getirmek için sensör, güç ve kontrole ihtiyacımız var.
Son olarak, bu şeylerin gerçekten işlevsel olmaları,
büyük işler yapmaları için bir çoğunun birlikte çalışmasını istiyoruz.
O yüzden hareket kabiliyeti ile başlayacağım.
Böcekler acayip iyi hareket ederler.
Bu video UC Berkeley'de çekildi.
Karaböceğin inanılmaz zor arazide devrilmeden
gezinmesini gösteriyor
ve bunu sert madde birleşiminden oluşan bacakları sayesinde yapabiliyor,
ki biz de robot ve yumuşak maddeler yapmak için
geleneksel olarak bunu kullanıyoruz.
Zıplamak, çok küçükseniz gezinmek için başka ilginç bir yol.
Örneğin, bu böcekler suyun dışına zıplamak için ihtiyaçları olan yüksek enerjiyi
elde etmek için enerjiyi suda depolar ve çok hızlı salarlar.
Laboratuvarımın en büyük katkılarından birisi
sert ve yumuşak maddeleri çok, çok küçük mekanizmaların
içerisinde birleştirmeleri oldu.
Yani bu zıplama mekanizmasının bir köşesi dört milimetredir,
yani gerçekten minik.
Buradaki sert madde silikon ve yumuşak madde ise silikon kauçuktur.
Ve ana fikir, bunu sıkıştıracağız,
suda enerjiyi depolayacağız ve zıplamak için salacağız.
Yani şu anda motor yok, güç yok.
Bu laboratuvarımdaki bir metotla gerçekleştiriliyor:
"cımbızlı üniversite mezunu" (Gülüşmeler)
Bir sonraki videoda
şaşırtıcı zıplayışlar yapan bir eleman göreceksiniz.
Bu Aaron, söz konusu cımbızlı üniversite mezunu
ve bu dört milimetre boyutlu mekanizmada gördüğünüz şey
neredeyse 40 santim yükseğe zıplıyor.
Bu kendi uzunluğunun neredeyse 100 katı.
Ve hayatta kalır, masada zıplar,
inanılmaz dayanıklı ve tabii ki onu kaybetmez isek hayatta kalabilir
çünkü çok minik.
En sonunda, yine de, buna motorlar eklemek istiyoruz
ve öğrencilerimiz laboratuvarda küçük, otonom robotlara entegre etmek için
milimetre boyutunda motorlar üzerinde çalışıyorlar.
Fakat başlangıçta bu ölçekte taşınırlık ve hareket yeteneğine bakmak için
hile yapıyor ve mıknatısları kullanıyoruz.
Bu nihayetinde mikro-robot bacağı olacak şeyi gösteriyor
ve silikon kauçuk eklemleri görebilirsiniz.
Orada harici manyetik alanla hareket eden
gömülü bir mıknatıs bulunuyor.
Ve bu da daha önce gösterdiğim robota yönlendiriyor.
Çok ilginçtir ki, bu robot bu ölçekte böceklerin nasıl hareket ettiğini
anlamamızda yardımcı oluyor.
Elimizde kara böcekten file kadar her şeyin nasıl
hareket ettiğine dair çok iyi modeller var.
Hepimiz koşarken bunun gibi zıplar bir hareket yapıyoruz.
Fakat ben çok küçüksem, ayaklarım ve yer arasındaki kuvvet
hareketimi kütlemden daha çok etkileyecektir
ki zıplar harekete neden olan budur.
Bu eleman pek çalışmıyor
fakat elimizde etrafta koşturan oldukça büyük çeşitleri var
Bu yaklaşık bir santimetre küp, bir kenarı bir santim, yani çok küçük
ve bunun saniyede 10 vücut uzunluğu kadar koşmasını sağladık,
yani saniyede 10 santim.
Ufak tefek bir eleman için oldukça hızlı
ve bu test için sınırlandırılmış halidir.
Fakat bu size nasıl çalıştığıyla ilgili bir fikir verir.
Ayrıca bunun engelleri tırmanabilen 3D-baskılı sürümünü de yapabiliyoruz,
daha önce gördüğünüz kara böceğe benziyor.
Ama nihayetinde bu robota her şeyi eklemek istiyoruz.
Hissetme, güç, kontrol, tahriği hep birlikte istiyoruz
ve her şeyin biyo-ilham olması gerekmiyor.
Yani bu robot bir Tic Tac boyutunda.
Ve bu durumda, bunu hareket ettirecek mıknatıs veya kaslar yerine
roketler kullanıyoruz.
Yani bu mikro-üretilmiş enerjik bir madde
ve bunun minik piksellerini yaratabiliyoruz
ve bu piksellerden birini bu robotun karnına koyabiliyoruz
ve bu robot, daha sonra, ışıkta bir artma hissettiğinde zıplayacak.
Sıradaki video en sevdiklerimden.
Elimizde havada sekiz santim zıplayabilen
300 miligram ağırlığında bir robot var.
4x4x7 milimetre boyutunda.
Başlangıçta enerji ateşlendiğinde
büyük bir parlama göreceksiniz.
ve robot havada takla atmaya başlayacak.
İşte büyük parlama
ve robotun havada zıpladığını görebilirsiniz.
Üzerinde ip, kablo bağlantısı yok.
Her şey üzerinde ve sadece öğrencilerin
masadaki lambayı açmalarına tepki olarak zıplıyor.
Dolayısıyla bu ölçekte koşan, emekleyen ve zıplayan
ve yuvarlanan robotlarla yapabileceğimiz harika şeyleri hayal edebiliyorsunuzdur.
Bir deprem gibi bir doğal afet sonrası oluşan enkazı düşünün.
Bu küçük robotların enkazda hayatta kalanları
aradığını hayal edin.
Veya 2007 yılında Minneapolis dışında meydana gelen
bu gibi çökmelerin olmaması için
birçok küçük robotun
köprülerin güvenli olup olmadığını kontrol için muayene ettiğini düşünün.
Veya kanınızda yüzebilen
robotlar olsa neler yapabileceğinizi hayal edin.
Değil mi? "Esrarengiz Yolculuk," Isaac Asimov.
Veya sizi açmak zorunda kalmadan ameliyat edebilirler.
Veya küçük robotlarımızı termitlerin çalıştığı şekilde
çalıştırabilirsek bir şeyleri inşa etme yöntemimizi kökten değiştirebiliriz
ve sekiz metre yüksekliğinde,
Afrika ve Avustralya'da diğer termitler için etkili havalandırılmış
apartman binaları inşa ederler.
Size bu küçük robotlar ile neler yapabileceğimizle ilgili
bazı olasılıkları verdiğimi düşünüyorum.
Bazı ilerlemeler kaydettik fakat kat edilecek çok yol var
ve umarım bazılarınız bu yolda bize katkıda bulabilir.
Çok teşekkürler.
(Alkışlar)