Araştırmacılar, insansı bir robotun dikey kalkışını ilk kez başarıyla gerçekleştirdi. Bu gelişme, insan yeteneklerini taklit eden uçan robotlara doğru atılmış büyük bir adım olarak görülüyor.
iRonCub MK3 adı verilen yeni robot, dikey itiş gücü sağlamak için dört adet itici kullanıyor: ikisi kollarına entegre edilmiş, ikisi ise sırtına takılı bir jetpack'te bulunuyor.
İtalyan Teknoloji Enstitüsü (IIT) tarafından geçtiğimiz günlerde yayınlanan görüntülerde, maske takan robot bir askıdan tutuluyor ve ardından iticilerini aktive ederek yerden yaklaşık 50 santimetre yükseliyor.
IIT'nin insansı robotunun temel aldığı iCub robotu, hem boyut hem de görünüm olarak bir çocuğu andırıyor. Yaklaşık 1 metre boyunda ve 22 kilogram ağırlığında olan robot, çocuksu boyutlara ve oldukça tanınabilir, pürüzsüz ve parlak bir "bebek yüzü" başa sahip.
İlk olarak 2009 yılında Avrupalı üniversitelerden oluşan bir konsorsiyum tarafından yapay zeka ve insan bilişi araştırmaları için bir test yatağı olarak tasarlanan bu robot, son 16 yılda sayısız projede kullanıldı.
Araştırmacılar, yayınladıkları çalışmada, robotun geliştirilmiş bu versiyonunun, jet motorlu olarak tasarlanmış ve dikey kalkış yapabilen ilk insansı robot olduğunu belirtiyor. Çalışma, uçan insansı bir robotun sunduğu yeni imkanları vurguluyor.
Şu anda geliştirilmekte olan ve genellikle yalnızca karada hareket etmeye odaklanan birçok robot platformunun aksine, havadan hareket kabiliyetinin eklenmesi, arama kurtarma görevlerinde, yıkılmış binalar veya sular altında kalmış alanlar gibi insanların erişemediği arazilerde büyük kolaylık sağlayabilir.
Uçuş yeteneğini çevresiyle etkileşim kurma kabiliyetiyle birleştiren bu tür bir robot, molozları temizleyebilir ve kurbanları bulma veya hatta kurtarma konusunda yardımcı olabilir.
Çalışmanın yazarları ayrıca, uçan bir insansı robotun, köprü altları gibi insanların erişiminin zor olduğu yapıların onarımını yapabileceğine dikkat çekiyor. Hatta nükleer veya kimyasal sızıntı gibi insanların güvenli bir şekilde çalışamayacağı tehlikeli ortamlarda da görevlendirilebilirler.
Dünyanın İlk Jetpack Destekli Uçan Robotu
iRonCub, IIT'nin iCub3 platformuna dayanıyor. Bu sistem, VR başlık takan bir operatör tarafından uzaktan kontrol edilirken robotun bir dizi insan yeteneğini taklit etmesine olanak tanıyor.
iCub'u uçuşa hazırlamak için ekip, jetpack'i sabitlemek için taşıyıcı montaj braketleri ve ağırlığı desteklemek için yeni bir titanyum omurga ekledi. iRonCub'un önceki versiyonlarında iticilerin egzozundan kaynaklanan yangın sorunları yaşandığı için, iCub şasesine ısıya dayanıklı paneller ve kapaklar eklendi. Uçuş sırasında dengeye yardımcı olmak ve egzozu robotun vücudundan uzaklaştırmak amacıyla iticilerin eğim açısı da ayarlandı.
Bu versiyonda, kol monte edilen iticilere yer açmak için robotun ön kolları ve elleri çıkarıldı, ancak ekip ön kolların hala tam uyumlu olduğunu ve daha sonraki versiyonlarda yeniden ekleneceğini belirtiyor.
Şasinin kalkış ve uçuş stresine dayanabileceğinden emin olmak için ekip, Yapısal Analiz Yöntemi (FEM) adı verilen bir problem çözme tekniği uyguladı. Bu yöntem, yapıyı daha küçük birbirine bağlı bileşenlere ayırmaya odaklanıyor. Sonuç olarak, jet motorlarının braketlerine her bir türbinin tepe itiş gücünün üç katı olan 750 newton'luk eksenel yükler uyguladılar.
Bu tür insansı bir robottaki uçuşu gerçekleştirmenin ana zorluklarından biri, tüm eklem ve hareket noktalarını hesaba katmak ve bunları iticilerle birlikte koordineli bir şekilde ayarlamaktı, böylece robot rotadan sapmaz veya baş aşağı uçmazdı.
Mühendisler bunu, sürekli olarak en uygun eklem pozisyonunu ve jet gaz kelebeğini hesaplayan karmaşık bir uçuş kontrol sistemi olan Doğrusal Parametre Değişkenli Model Tahminli Kontrol (MPC) adı verilen bir yöntemle başardılar.
Araştırmacılar, egzoz sıcaklıklarının 600 santigrat derecenin üzerinde olması nedeniyle gerçek dünya testlerine geçmeden önce sistemi bilgisayar simülasyonlarında kapsamlı bir şekilde test ettiler.
Önceden tanımlanmış bir yörünge ile başarılı bir kalkış ve doğru takip gösterdikten sonra, ekip şimdi gerçek bir uçuş senaryosunda rüzgar veya diğer olumsuz hava koşulları gibi dış bozulmaları yönetebilecek uçuş kontrol cihazını iyileştirme çabalarına odaklanmayı planlıyor.
