Modern robotik teknolojiler, hızla gelişen ve neredeyse her yıl ilgi çekici çığır açan yenilikler getiren son derece dinamik bir bilim dalıdır. Robotlar, günlük hayatımızda her türlü işi yapmak için yaygın olarak kullanılır. İnsan benzeri makineler; tıptan ev işlerine ve imalata kadar her yerde uygulanmaktadır. Bu robotlar özellikleri, işlevleri ve görünümleri açısından farklılık gösterebilir; bazıları oldukça ilkel ve basit yapıda, bazıları ise çok karmaşık ve neredeyse insanlardan ayırt edilemez düzeydedir. Şu anda, tüm dünyada robotik alanının başlıca hedefi, insan gibi görünen robotlar yaratmaktır.
Gerçek Hayatta Robotlar
Robotların oldukça geniş bir uygulama yelpazesi vardır. Neredeyse hayatın her alanında faydalı olabilirler.
Tıpta Robotlar
Robotlar, engelli bireylerin tedavisinde uzun zamandır kullanılmaktadır. Özellikle, güncel protez ve yapay uzuv üretim süreçleri robotik teknolojilere büyük ölçüde bağlıdır. Günümüz tıbbının yüksek standartlarını karşılayan protezler hareketli, çevik, esnek olup kaybedilen uzuvların nitelikli birer ikamesi olarak hizmet eder. Bu yapay uzuvların birçoğu, doğrudan hastanın vücudundaki elektriksel impulslarla kontrol edilir. Ancak robotik bundan fazlasını da sunar – robotlar ameliyathanelerde ve doktorlar için pek çok eğitim kurumunda bulunur ve olası uygulama alanları giderek artar.
Havacılık ve Uzay Sanayinde Robotlar
Gelecekteki uzay keşif görevlerinde robotların, uzayda seyahat eden ekiplerin vazgeçilmez bir parçası olarak yerini bulması gerektiği konusunda kimse itiraz etmeyecektir. Tarihe baktığımızda da, uzay keşiflerinin çoğunun aslında robotların yardımıyla yapıldığını görebiliriz; dolayısıyla bu fikir yeni değildir. Bizim için uzayda çalışan sayısız Ay Araçları, Mars Araçları ve avatar robotları var. Ancak bu makinelerin çeşitliliği bununla sınırlı değildir; uzayın ekstrem koşulları için özel olarak tasarlanmış pek çok farklı robot türü mevcuttur. İnsanların erişemeyeceği ya da çok tehlikeli olan görevleri yerine getirebilirler.
Bağımsız Robotik Güvenlik Sistemleri
Modern robotların insanların güvenliğini ilgilendiren alanlarda uygulanması son derece değerli olduğunu kanıtlamıştır. Örneğin, potansiyel yangın tehlikelerini tespit edip tanımlayarak bunları ortadan kaldıran ve felaketleri daha yaşanmadan engelleyen robotlar vardır.
Ve askeri hizmetlerde görev alan robotları göz ardı etmemeliyiz. Bunlar, asker eğitimi yürütmek için kullanılır — diğer üst düzey robotlar gibi insanları andıracak şekilde tasarlanmamış olsalar da gerçek bir kişinin davranış ve tepkilerini taklit etmede mükemmeldirler. Bu makineler sayesinde askeri birimler, gerçek çatışmalara son derece benzeyen durum ve koşullar oluşturur.
Robotlar, farklı hedefler üzerinde dikkat çekmeden casusluk operasyonları gerçekleştirebilir. Böylelikle kolluk kuvvetlerinin omzundaki yükü kısmen alır, onların diğer önemli görevlere odaklanmasına imkân tanırlar.
Evlerde ve İmalatta Robot Cihazlar
Modern üretim tesislerini ve imalat hatlarını, kullandıkları tüm robotlar olmadan hayal etmek zordur. Genellikle bu tesislerde yapılan işlerin büyük bir bölümünden robotlar sorumludur. En yüksek hareket hassasiyeti gerektiren ve sayısız tekrarı tek bir kesintisiz yüksek hızlı sürece indirgeyen çok sayıda operasyondan söz ediyoruz — bir insan için imkânsız bir senaryo. Robotların uygulanması, tüm imalat sektörlerinin üretim oranlarını artırabilir, insan çalışanları rahatlatabilir ve onların işletmenin diğer önemli hedeflerini üstlenmelerine imkân tanır.
Robotlar ayrıca evlerde de sıkça kullanılır; yemek yapma, temizlik ve evdeki diğer rutin işlerde sahiplerine yardımcı olurlar. En yaygın olanlar robot süpürgeler ve robot çim biçme makineleridir; fakat çok daha karmaşık görevleri yerine getiren diğer makineler de vardır.
Eğlence Sektöründe Robotlar
Sadece insanları eğlendirmek amacıyla tasarlanmış robotlar da vardır. Bunlar çoğunlukla şarkı söyleyebilen veya birkaç dans hareketi yapabilen çocuk oyuncakları, uzaktan kumandalı araba oyuncakları ve bazı interaktif oyunlardır. Piyasada, programlanmış konuşma kalıplarını kullanarak iletişim kurabilen “gerçek robotlar” bile vardır; yani hepsinin yalnızca çocuklar için yapılmadığı da açıktır. Yetişkin kullanıcılar için olan modellerle çocuklara yönelik olanlar arasındaki tek fark, oyuncağın tasarımı ve boyutudur.
Ünlü Robotlar
Dünyanın dört bir yanındaki yüzlerce şirket, her gün çok sayıda farklı robotik mekanizma üretmektedir. Robotunuzun diğerleri arasında öne çıkması için, robotik alanında gerçek bir mücevher olması gerekir. İşte benzersiz işlevleriyle tanınan bu tür çalışmalardan bazı örnekler.
Asimo
Bu Japon robotu Honda tarafından geliştirildi. Honda, 1980’lerden bu yana robotik alanında oldukça aktif bir oyuncu. Uzmanları, bilimin tüm robotik sektörünün dikkatini başarılı bir şekilde üzerine çeken bir robot inşa etmeyi başardılar. 50 kilo ağırlığında ve 1,5 metre boyundaki bu arkadaş, farklı engellerden kaçınarak kendi başına hareket edebiliyor ve bir insana bir fincan kahve servis etmek gibi ek programlanmış eylemleri yerine getirebiliyordu.
VGo
Bu robot, bir Wi-Fi ağı üzerinden kontrol edilir ve sözde bir televarlık cihazıdır. Bir mikrofon üzerinden iletişim kurabilir, çevresini duyup görebilir; bu da serbestçe hareket etmesini sağlar. Mekanizma, gündelik görevlerini kendi başlarına yerine getiremeyen engelli insanlara hizmet etmek üzere özel olarak geliştirildi. Bu robotu belirli cihazlara bağlarsanız, bağımsız taşınabilir bir kamera olarak kullanılabilir. Bu teknoloji sayesinde, şu anda evde eğitim gören çocuklar dersleri evlerinden takip edebilirler.
Roboy
Bu robot Zürih’ten uzmanlar tarafından geliştirildi. Esnek tendonlara sahiptir; bu da daha antropomorfik bir görünüm oluşturur. Tasarımcılar, duyguları ifade edebilen bir yüz oluşturmayı denediler; cilt olarak kullanılan yumuşak malzeme ile birlikte oldukça düzgün görünüyor. Bu gerçekçi robot, başlangıçta dışarıdan ilgiye ihtiyaç duyan yalnız insanlar için bir yoldaş olarak tasarlandı.
Kuratas
Bu dev robot yaklaşık 4,5 ton ağırlığındadır ve 4 metre gibi etkileyici bir yüksekliğe ulaşır. Hareketi, özel bir kabinde bulunan bir kontrolör tarafından yönlendirilir — ayrıca uzaktan da kontrol edilebilir. Robotun tasarımı, beklenebileceği gibi, hemen bir anime karakterini çağrıştırır; Japon mühendislerden beklenen bir yorum.
iCub
En gelişmiş robotlardan biri İtalya’da inşa edildi. Dış görünüşü itibarıyla halihazırda gerçek bir kişiyi oldukça andırır. Ancak işlevselliğine daha yakından baktığınızda bu robotun, kendi adını ve konuştuğu kişilerin adlarını, ayrıca farklı nesnelerin isimlerini hatırlayabildiğini görürsünüz. Dahası, çevresine uyum sağlayabilir ve özgürce hareket edebilir.
Rollin’ Justin
Rollin’ Justin, Alman Havacılık ve Uzay Merkezi tarafından geliştirildi. Televarlık teknolojisiyle kontrol edilir; program bir operatör tarafından monitör ekranı üzerinden uzaktan yönlendirilir. Robot, dik duran sürüm de dâhil olmak üzere farklı model varyasyonlarıyla gelir.
Robotlar Neyden Yapılır
Bir robot inşa etmek için kullanılan oldukça çeşitli malzemeler vardır. En sık kullanılan seçenekler şunlardır:
- Alüminyum
- Çelik
- Pleksi cam
- Plastik
- Karbon fiber
- Sentetik kauçuk (gerçekçi robotlarda yapay deri ve kas dokusunu temsil etmek için kullanılır).
Malzeme seçimi, doğrudan bir robotun belirli işlevlerine ve çalışma koşullarına bağlıdır. Bir robotun çalışacağı ortam ne kadar zorluysa, aşınmaya direnebilmesi için malzemelerin o kadar sağlam ve dayanıklı olması gerekir.
Sentez (Sentetik) Robotlar
Gerçekçi robotlar üzerinde çalışan modern robotik sektörünün yüksek öncelikli alanlarından biri, sentetik veya “yumuşak” robotların inşasıdır. Bu sentetik insansı robotlar, genel olarak insan derisine benzemesi amaçlanan pürüzsüz yüzeyleriyle tanımlanır. Biyonik ilkeler üzerine inşa edilirler ve metal ve sert plastikten oluşan benzer mekanizmaların yanında çalışmaya kıyasla yaralanma olasılığı çok daha düşük olduğundan, insanlarla yakın temas gerektiren iş yerlerinde kullanılmak üzere özel olarak tasarlanırlar. Robotların yapımında kullanılan yapay deri ve kas dokusu sayesinde, ortaya çıkan sonuç son derece antropomorfiktir!
Robotlar ve Androidler
Android robotlar, gerçek insanlar gibi görünen ya da en azından görünüş ve davranışlarıyla onlara benzemek üzere tasarlanan insansı robotlardır. Bu tür modeller, dünyadaki birçok tanınmış lider robot üreticisi tarafından hâlihazırda aktif olarak geliştirilmektedir. Normal bir robot ise genellikle insana daha az benzer ve çok daha az işleve sahiptir.
Robotlar, basit tekrarlı işlerin hızla tamamlanması gerektiğinde, yüksek hassasiyetli operasyonların yapılmasında veya ağır nesnelerin kaldırılmasında faydalı olduklarını kanıtlamışlardır. Bir android robot ise zekâ gerektiren işlemleri atayabileceğiniz bir robot türüdür; iletişim kurma veya hayatın farklı alanlarında bir kişiye doğrudan yardım sağlama gibi görevlerin üstesinden gelebilir — yalnızca sıkı şekilde yazılı görevleri yerine getirmek için tasarlanmış sıradan robotlara kıyasla yetenekleri çok daha çeşitlidir.
Kişisel Etkileşim İçin Refakatçi Robot
Refakatçi robotlar, gerçek dünya ortamında faydalı ve sosyal açıdan uygun etkileşimler sağlamak üzere tasarlanmıştır. Böyle bir robotun ilk ve en önemli görevi, insanlara hizmet etmek ve rutin işlerini tamamlamalarına yardımcı olmaktır. İsminden de anlaşılacağı gibi refakatçi robotlar öncelikle yanlarında birinin olmasına ihtiyaç duyan, özel gereksinimleri olan kişiler için tasarlanmıştır: yaşlı, engelli veya otizmli bireyler. Bu robotlar, ihtiyaç sahipleri için büyük fayda sağlayabilir.
Son yıllarda, insan görünümlü robotlar bazı insan özelliklerini paylaşan ve doğal olarak sempati uyandıran bu sevimli küçük robotlara dikkat edecek kadar meraklı olan meraklılar arasında giderek daha popüler hale geliyor. Bu robotların temel işlevi, onlarla konuşan herkesle sohbet etmektir. Yalnız olan ve düşüncelerini paylaşmaya ihtiyaç duyan varlıklı insanlar için harika bir iletişim aracıdırlar.
Robotik piyasada, evcil hayvanlara benzeyen refakatçi robotlar da mevcuttur. Ancak, çoğu zaman, pratik uygulamaları az olup daha çok moral yükseltici olarak hizmet ederler.
Humanoid Nedir
İnsansı robotlar, özel işlevleri olmasa bile en azından dış görünüşte insanları kısmen andıran cihazlardır. Çoğunda eller, ayaklar, baş ve hatta bir yüz bulunur. Bu robotların konsepti uzun zaman öncesine dayansa da, bu alandaki en önemli başarılar son on yılda elde edilmiştir.
Gerçek bir insansı robot yalnızca dış görünüşte bir kişiyi andırmakla kalmamalı, aynı zamanda serbestçe hareket etmek, dinlemek ve kendi kendine konuşmak gibi bir dizi otonom yeteneğe de sahip olmalıdır. Ve belki de modern bir humanoidin en önemli özelliği, tıpkı gerçek bir kişinin yapacağı gibi belirli eylemleri gerçekleştirirken becerilerini geliştirme yeteneğidir.
İnsansı Bir Robot Nasıl Yapılır
Çok yönlü, insan benzeri robotlar son derece karmaşık makineler olup, düzgün bir model ortaya koymak için oldukça fazla bilgi ve deneyim gerektirir. Böyle bir robotun yapımı; kas-iskelet sistemi, mekanik uzuvlar, ses ve çevre tanıma sistemleri ile dışarıdan bilgi toplayıp işleyebilen bir sinir ağı içermelidir. Görünüş unsurları olan deri ve saç zorunlu değildir; daha çok tüm mekanizmanın estetik bir parçasıdır ve göz ardı edilebilir.
İnsansı Robot İnşası
Robotların çoğu bazı benzerlikleri paylaşır. Bunların başında serbestçe hareket etmelerini sağlayan çevik gövdeler gelir. Bazı modellerin gövdelerinde daha fazla hareketli parça bulunurken, bazıları yalnızca ana bölümleri hareket ettirebilir; ancak bu, robotun engellere takılıp düşmesini önlemek için yeterli olmalıdır. Kural olarak, gövde parçaları metal veya plastikten yapılır ve tıpkı insan kemiklerinde olduğu gibi bir eklem sistemiyle birbirine bağlanır.
Robotlar, doğru sürücüleri doğru zamanda uyumlu şekilde etkinleştirerek hareket eder. Robotu yüzüstü düşmekten alıkoymak, tüm süre boyunca ayakta kalması gerektiği düşünüldüğünde göründüğünden daha zordur. Bazıları elektrik motorları, lineer aktüatörler ve solenoidler kullanırken, diğerleri hidrolik–pnömatik sistemler kullanır.
Bir robotun aktif kalmak için bir şarj kaynağına ihtiyacı vardır. Çoğu robot, elektrik şebekesinden şarj edilebilen dahili bataryalara sahiptir. Hidrolik modellerde gerilim oluşturmak için pompalar bulunurken, pnömatik olanlar işi yürütmek için sıkıştırılmış hava tankları veya özel kompresörler kullanır.
Robotun tüm motorları, doğrudan elektronik motorları ve solenoidleri besleyen güç hatlarına bağlıdır. Şebekeye bağlı her şey, gerekli parçaları ve valfleri etkinleştiren bir bilgisayar tarafından kontrol edilir. Bir robotun davranışı, sistemine yüklenen program değiştirilerek kolayca değiştirilebilir.
Bazı modeller sesleri işitebilse, görüntüleri görebilse, nesneleri koklayabilse ve sensörleriyle dokunmayı hissedebilse de her robotta bu tür sistemler yoktur. Ancak modern bir robot için mutlak gereklilik hareket edebilme yeteneğidir — aksi halde robot olarak kabul edilemez.
Geleceğin İnsansı Robotları
Şu anda robotik, uzmanların öngörülerine göre tüm robotik alanının geleceğinde ana eğilimler hâline gelebilecek çeşitli gelişim rotalarına sahiptir. Bunlar şunları içerir:
- Yeni malzemelerin kullanımı, yani transistör üretiminde galyum nitrür ve tahrik birimlerinin üretiminde grafit;
- Yeni enerji kaynaklarının ve bunların toplanıp depolanmasına yönelik teknolojilerin kullanımı;
- İnsanlarla etkileşime giren robotlar; örneğin insansız hava araçlarının trafik yönetimi için;
- Robotların aşırı koşullarda gezinmesine yardımcı olmak;
- Sinir ağlarının, yapı ve mimari karmaşıklığını artırarak verimliliğini yükseltmek;
- Robotların kitlesel eğitimi için algoritmik prosedürlerin incelenmesi ve bulut hizmetlerinin kullanımına olanaklar yaratmak;
- Hareket kalıplarını mükemmelleştirmek için yapay zekâ kullanımı;
- Robotları insan yaşamının farklı alanlarına uygulayarak finansal kârlılığı artırmak;
- Sensörlerin yetenekleri ve kalitesinin geliştirilmesine odaklanmak.
Yukarıda listelenen tüm alanlarda hâlihazırda çalışmalar yürütüldüğü göz önüne alındığında, yakın gelecekte robotik dünyasının bizi, şimdiye kadar gördüklerimizden farklı, üst düzey robotlarla şaşırtacağı bir gerçektir.
Şu anda, insan benzeri robotlar halihazırda hayatın pek çok alanında çok sayıda işi yapıyor. Gelecekte ise bu sayıların artacağı aşikâr. Robotların kullanılabileceği görev yelpazesi, yetenekleri ile birlikte artmaya devam edecek. İnsanlar için tehlikeli işleri yapmakta, titizlikle tekrarlanan görevleri yerine getirmekte, yaşlılar ve çocuklarla ilgilenmekte, çocukları ve yetişkinleri eğitmekte ve robotların tamamlayabileceği daha birçok işte kullanılacaklar. Ve tüm bu işleri insanlar için yaparken robotlar daha da gelişecek; bu da robotik alanının geleceği için giderek daha fazla fırsatın kapısını aralayacaktır.