Her geçen gün bilim kurgu eselerinde gördüğümüz dünyaya daha da yaklaşıyoruz. Marsa yolculuklar, gelişen yapay zekalar, beyne takılan çipler derken teknoloji yakın geleceğimizi esir alacağa benziyor. Her geçen yeniliklerin ortaya çıktığı günümüzde insan elinden çıkan icatlar doğaya bir tık daha yaklaşıyor. Öyle ki Almanya merkezli endüstriyel kontrol ve otomasyon teknolojisi girişimi olan Festo, doğadaki haline birebir benzeyen hayvan robotları ile bu gelişmenin önemli kanıtlarından.
1985 yılında Albert Fezer ve Gottlieb Stoll tarafından kurulan Festo, fabrikalar için pnömatik ve elektrik otomasyon teknolojisi çözümleri geliştirmekte ve pazarlamaktadır. Şirket; pnömatik sürücüler, servo-pnömatik konumlandırma sistemleri, elektromekanik sürücüler, motorlar ve kontrolörler, tutucular, taşıma sistemleri, sensörler, görüntü işleme sistemleri, pnömatik bağlantı sistemleri elektrik konnektör teknolojisi çözümleri, kontrol teknolojisi ve yazılım çözümleri ve daha fazlasını sunmaktadır.
Pnömatik, gaz basıncını mekanik harekete çevirme amaçlı eğitim ve uygulamaları içeren endüstriyel bir bilim dalıdır. Pratik olarak vakum ve pozitif hava basıncı ile çalışan sistemler ve kullanılan devre elemanları pnömatiğin kapsamı içerisinde değerlendirilir.
Son gözde BionicSwift
Festo'nun doğadan robota serisi haline gelen Bionic'im son gözdesi BionicSwift. Örnek aldığı kırlangıç kuşunun birebir kopyası olan bu robot, radyo tabanlı bir kapalı GPS ile etkileşime girerek sürü halinde, tanımlanmış bir hava sahasında koordineli ve özerk bir şekilde hareket edebiliyor.
Festo, bu robot kuşları tasarlarken, tıpkı biyolojik rol modelleri gibi hafif yapıların kullanımına odaklanmış. Şirket BionicSwift'in yapısı için web sitesinde şunları söylüyor:
Aynı şey doğada olduğu gibi mühendislikte de geçerlidir: Hareket ettirilecek ağırlık ne kadar az olursa, malzeme kullanımı ve enerji tüketimi o kadar düşük olur. Ve böylece, 44,5 santimetre vücut uzunluğu ve 68 santimetre kanat açıklığı ile biyonik kuşlar sadece 42 gram ağırlığındadır.
Yine BionicSwift'in uçuş manevralarını olabildiğince gerçeğe yakın bir şekilde gerçekleştirmesi için kanatlar kuşların tüylerine göre modellenmiş. Bireysel lameller, ultra hafif, esnek ancak çok sağlam bir köpükten yapılmış ve bu kanatlar esasında olduğu gibi birbirinin üzerine uzanıyor.
Böylelikle de kanat yukarı hareketi sırasında, bireysel lameller havanın kanattan akabilmesi için dışarı çıkıyor. Bu durum, kuşların kanadı yukarı çekmek için daha az güce ihtiyaç duyduğu anlamına gelir. Düşüş sırasında lameller kapanır, böylece kuşlar uçmak için daha fazla güç üretebilir. Kanatların bu doğaya yakın kopyası nedeniyle BionicSwift'ler, önceki kanat çırpan sürücülerden daha iyi bir uçuş profiline sahiptir.
Ultra geniş bant teknolojisine (UWB) sahip radyo tabanlı iç mekan GPS de, sürü halindeki BionicSwift'lerin koordineli ve güvenli bir şekilde uçmasını sağlıyor. Bir merkezdeki radto modülüyle yönetilen kuşlar, kapalı bir GPS sistemiyle yönetilmektedir. Her bir kuşta yer alan radyomişaretleyici, her kuşun konumunu bulanilmesine ve kuşlardan toplanan verilerin merkezi bir ana bilgisayara gönderilebilmesine olanak sağlamaktadır.
Böylelikle BilnicSwiftler serbest uçuşun aksine, daha önceden planlanmış bir rotada da uçabilir. Dahası kuşlar, rüzgar veya termik gibi çevresel etkilerdeki ani değişiklikler nedeniyle uçuş rotasından saparlarsa, uçuş yollarını hemen kendileri düzeltip, bu duruma otonom olarak müdahale edebiliyor. Telsiz iletişimi sayesinde de robotlar, görsel temas engeller tarafından kısmen engellenmiş olsa bile tam konum tespiti sağlıyor.
İlk Fenomen: BionicOpter
İlk olarak bundan sekiz yıl önce tanıtılan BionicOpter, son zamanlarda Festo'nun sosyal medyada ses getiren en gözde ürünlerinden biri haline geldi. Sosyal mecralarda viral olan robot, hafif yapısı ve işlev entegrasyonu sayesinde yusufçuğun son derece karmaşık uçuş özelliklerini ustalıkla gösterebiliyor. Bu ultra hafif uçan cisim, doğadan örnek aldığı modeli gibi her yöne uçabilir, havada süzülebilir ve kanatlarını çırpmadan süzülebilir. BionicOpter o kadar gerçek görünüyor ki görenleri hayrete düşürüyor.
Web sitesinde yer alan bilgilere göre Festo, dört kanadın her birinde, paylaşılan çırpma frekansının ve bireysel kanatların bükülmesinin kontrolüne ek olarak bir genlik kontrolörü bulunduğunu söylüyor. Alman teknoloji girişiminin bu robotunda kanatların eğimi, itme yönünü belirliyor. Genlik kontrolü ise itme yoğunluğunun düzenlenmesini sağlıyor. Festo'ya göre, bu biricik özellikler bir araya getirildiğinde yusufçuk uzaktan kumanda sayesinde uzayda her yerde ve pozisyonda havada kalabilir.
Avustralya'dan Bir Dost: BionicKangaroo
BionicKangaroo ile Festo göklere olduğu kadar yere de hakim. Gerçi robotun zıplama gücünü düşününce bu robot da göklerin sahibi. Öyle ki BionicKangaroo, bir kanguru hareketini benzersiz şekilde teknolojik olarak kopyalıyor. Doğada yer alan benzeri gibi robot, zıplarken enerjiyi geri kazanıyor, depolıyor ve bir sonraki zıplama için verimli bir şekilde tekrardan kullanıyor.
Festo, yapay kanguru üzerinde son derece dinamik bir sistem üretmek için pnömatik ve elektrikli tahrik teknolojisini akıllı bir şekilde birleştirmiş. Dengeli atlama kinematiği ve hassas kontrol teknolojisi, zıplarken ve inerken denge sağlıyor. Tutarlı hafif yapı, benzersiz atlama davranışını kolaylaştırıyor. Sistemin çalışması ise sensörler aracılığıyla ediliyor.
Ve diğerleri...
Bu örneklerin yanısıra Festo'nun doğadan ilham alarak hazırladığı birkaç robot daha bulunuyor. Bunlardan ilki olan eMotionButterflies, şirketin Bionic Learning Network dalının bir geleneği olan uçma sevdasının ürünlerinden bir diğeri. Ortamda yer alan kızılötesi işaretçiler sayesinde hareket eden bu kelebekler, oluşan veri ağınsayesinde hareket ediyor. BionicSwift örneğinde olduğu gibi hafifçe üst üste binen kanatlara sahip bu robot kelebekler, kanat çırparken oluşan bir hava boşluğu ile doğadaki örneklerine özel aerodinamiklerini sahiptir. Böylece son derece hızlı uçabilir.
Festo'nun bir diğer doğa ilhamlı robotu BionicFlyingFox ise kelebek robotlara nazaran daha komplex bir yapıya sahip. Bionic Learning Network'teki geliştiriciler tarafından hazırlanan bu robotta doğadaki uçan tilkinin sahip olduğu özel uçuş özellikleri her alıyor. Entegre yerleşik elektroniklerin harici bir hareket izleme sistemi ile kombinasyonu sayesinde ultra hafif uçan robot, tanımlanmış bir hava sahasında yarı otonom olarak hareket edebiliyor.
Doğada uçan tilki, uzatılmış metakarp ve parmak kemiklerinden ayak eklemlerine kadar uzanan ince elastik uçan zarlara sahiptir. Uçuşta bu hayvanlar, uçan zarın eğriliğini parmaklarıyla kontrol eder ve böylelikle havada aerodinamik ve çevik bir şekilde uçar.
Bu sebeple Festo'nun bu modeli, çok ince, ultra hafif ve aynı zamanda sağlam bir zara sahiptir. Bu zar yaklaşık 45.000 noktada birbirine kaynaklanmış iki hava geçirmez film ve bir örme elastan kumaştan oluşmaktadır. Esnekliği sayesinde kanatlar geri çekilse bile neredeyse kırışıksız kalır. Kumaşın petek yapısı, uçan zardaki küçük çatlakların büyümesini engeller. Bu da, BionicFlyingFox'un kumaşta küçük bir hasar görse bile uçmaya devam edebileceği anlamına gelir.
BionicFlyingFox'un tanımlanmış bir alanda yarı otonom olarak hareket edebildiğinden bahsetmiştik. Robot bunun için bir hareket takip sistemi ile iletişim kurar. Kurulum, konumunu sürekli olarak kaydeder. Aynı zamanda sistem uçuş rotalarını planlar ve bunun için gerekli kontrol komutlarını verir. BionicFlyingFox'un uçabilmesi için gek gereklilik bir kişinin kalkışı ve inişi manuel olarak gerçekleştirmesidir. Uçuş sırasında kontrolü tamamen otomatik pilot devralıyor.
Evet bir çok robot tanıdık, bir çok robotu gördük. Alman teknoloji girişimi Festo'nun doğadan ilham alan robotları cidden hayranlık uyandırıcı. Özellikle uçma komutu üzerinde uzmanlaşan şirket, gelecekte pek çok işlevi olan hayvan robotları günlük hayatımızda görmemizi sağlayabilir. Şu anda her ne kadar tanımlı ortamda otonom hareket gerçekleştiriyor olsalar da Festo'nun robotları yakın gelecekte bizi bilim kurgu eserlerine yaklaştıran bir diğer teknolojik gelişme olacak gibi duruyor.
