Robotik biliminin bir alt dalı olarak görülen yumuşak robotik, canlı organizmalarda bulunan yapılara benzer unsurlardan esinlenerek ve uygun malzemeler kullanılarak robotlar tasarlamamıza imkan sağlayan bir mühendislik konusudur. Bu alanda tasarlanan robotlar, canlıların hareketlerini ve çevre ile uyumlarını temel alır. Tasarlanan robotlar yumuşak bir yapıya sahiptir ve sert malzemeli robotlara göre insanlar için daha güvenlidir. Bu yüzden tıp ve imalat alanlarındaki kullanım potansiyelleri yüksektir.
Yumuşak robotiğin amacı, esnek gövdelere ve bu gövdelere uyum sağlayabilen esnek elektroniğe sahip robotları tasarlayabilmek ve üretebilmektir. Bazen robotun tamamı bazen de belirli bir kısmı yumuşak yapıdan oluşabilmektedir. Örneğin sert materyallerden yapılmış klasik bir robotun uç kısmındaki tutucuya yumuşak malzemeli bir robot eklenebilir. Esnek bir yapıya sahip olan yumuşak robotlar, sert malzemeli robotların kullanılamadığı yerlerde bize fayda sağlar.
Çevremizdeki çoğu canlının yumuşak bileşenlerden oluştuğunu ve bu özelliklerini kullanarak yaşadıklarını düşünürsek doğadan ilham almak bize yol gösterir. Yumuşak robotlar da genellikle ahtapot gibi tamamen yumuşak olan canlılara benzer şekilde tasarlanır. Fakat mekanik dirençleri düşük olan bu robotları manuel olarak tasarlamak ve kontrol etmek oldukça zordur. Malesef klasik robot tasarımı için geliştirilen matematiksel denklemler bu konuda bize yardımcı olamaz ve bu yüzden de yumuşak robot tasarımında otomatik tasarım yapabilen ve optimize edilmiş evrimsel algoritmalar kullanılır.
Yumuşak Robotlar Nasıl Üretilir?
Yumuşak robotların üretiminde klasik üretim yöntemlerinden çok yeni nesil uygulamalar kullanılır. Bu üretim yöntemleri eriyik biriktirme üretimi (SDM), akıllı kompozit mikroyapı (SCM) süreci ve 3B çok malzemeli baskıdır.
- SDM, biriktirme ve işleme süreçlerinin bir döngü olarak hızlı bir şekilde gerçekleştiği eklemeli imalat türüdür. Polimer esaslı malzemelerin üst üste katmanlar halinde birleştirilmesi ilkesine dayanır.
- SCM, karbon fiber takviyeli polimerlerin esnek polimer bağlarla bir araya getirildiği bir üretim sürecidir. Bu işlemde kullanılan esnek polimer, üretilen yapı için eklem görevi görür.
- 3B baskı, eklemeli üretim olarak da bilinir ve bir CAD modelinden 3 boyutlu nesne üretimi için kullanılır. Bu işlemde kullanılan sıvı materyal yada toz tanecikler birbirine kaynaştırılır ve katman katman birleştirilir.
Yumuşak Robotların Kullanım Alanları
- Yumuşak robotlar kolayca şekil değiştirebildikleri için tıp alanında, yapılan ameliyatlarda yardımcı olarak kullanılabilir.
- Ayrıca rehabilitasyon tedavilerinde veya yaşlılara yardım konusunda bize yardım edebilirler.
- Yumuşak robotlar insanlar için bir zarar teşkil etmez. Birlikte uyumlu bir şekilde çalışabilir ve olası bir iş kazasında yaralanmaları en aza indirger.
- Yumuşak robotlar, uzay teknolojileri alanında da bize yardım edebilir. Örneğin başka gezegenlerde su varlığının araştırılması gibi konularda kullanılabilir ya da var olan bir buz tabakasının altındaki okyanusu keşfetmek amacıyla başka gezegenlere gönderilebilir.
Nedir? kategorisindeki diğer içerikleri de okumanızı tavsiye ederiz!
