Kesilen robot eli ‘Addams Ailesi’nden fütüristik bir canavarı andırıyor

İsviçre’nin Zürih kentinde bulunan ETH Zurich Üniversitesi Soft Robotics Laboratuvarı’ndan bir ekip mühendis, Halloween döneminde dikkatleri üzerine çeken, kendi ayak ucu üzerinde dengede durabilen ve hareket edebilen tam fonksiyonlu bir robotik el geliştirdi. Ekip, yapay zeka destekli öğrenme yöntemiyle eli dengelemeyi öğreterek hem fareye dokunma, küçük nesneleritüpferme hem de klavye kullanma yeteneği kazandırdı; elde edilen yazım doğruluğunun bazı profesyonel yazarlardan bile daha yüksek olduğu görüldü.

Geliştirilen robotik el, karanlık bir komedi dizisindeki “Thing” karakterini andırmasıyla dikkat çekiyor. Elin orijinal televizyon karşılığından farklı olarak anahtarlara dokunma, küçük nesneleri itme ve hatta basit bir bilgisayar oyununu oynama becerisine sahip olması, sahada önemli bir fark yaratıyor. Ayrıca ele verilen darbelerden kolayca toplanıp düz konumdan tekrar ayağa kalkabilmesi de dikkat çeken özellikler arasında.

İnsan elinin doğal asimetrisi mühendislerin karşılaştığı temel zorluk

Pek çok önceki çalışma, yürüyen bir robotik fikirini denemekte başarılı olsa da bu girişimler genellikleelin yapısını değiştirmeyi gerektirdi; parmakların dengede durabilmesi için hepsinin aynı uzunluğa getirilmesi gerekiyordu. Bu yaklaşım etkileyici bir başarı sayılsa da önemli bir tasarım ödemesi taşıyor. İnsan elleri, eşitsiz parmakları ve karşı başparmağıyla tanımlanırken bu asimetri araçlara ustaca sahip olmayı açıklıyor ancak dik durarak yürümek için uygun değil.

Bu nedenle Zurich ekibi, oldukça niş bir problemi çözme kararı aldı. Araştırmacılar bulgularını bilimsel dergilere kabul görmemiş, hakem değerlendirmesinden geçmemiş bir ön çalışma (preprint) olarak paylaştı. Ekip önce insansı robotlar için üretilmiş, beş parmak ve yirmi aktuatör ekleme sahip hazır mekanik bir el edinerek işe başladı.

Elin dengeyi öğrenmesi için pekiştirmeli öğrenme kullanıldı

Mühendisler, eli yürümeye yönelik ilk adım olan dengede durmayı öğretmek zorunda kaldı. El, simülasyon ortamında pekiştirmeli öğrenme ile eğitildi; yazılım her doğru dengelemde ele ödül verdi. Olağandışı morfolojiye uyum sağlamak için eğitim aynı zamanda her parmağın benzersiz zamanlamasını da öğretti. Her parmak kendi hedef konumuna atandı, böylece her birinin nerede ve ne kadar hareket ettiği yapılan göreve göre değişti.

Elin bu yeni aksesuarlarla birlikte ağırlığı yaklaşık 1,8 pound (yaklaşık 0,82 kilogram) olarak ölçüldü. Elin arkasına pil, birden fazla hareket sensörü ve küçük bir bilgisayar yerleştirildi; bu bileşenlerelin normalde bileziğe bağlandığı bölgeye monte edildi.

ETH Zurich Soft Robotics Lab

Saha testlerinde el farklı yüzeylerde yürüdü ve yazdı

Dengede durmaya güvenilen ekip, eli gerçek dünya saha testlerine aldı. El; halı, çakıl taşı, çim ve metal gibi çeşitli yüzey dokularına sahip 14 iç ve dış ortamda, yaygın bir örümcek benzeri yürüyüşle ilerledi. Ekip yalnızca yürütmekle kalmadı; beş parmağının birkaçı üzerinde dengede dururken geride kalanlarıyla küçük bir küpü öne itebildi ve benzer teknikle klavye tuşlarına basarken dengede kalabildi.

Sohbet edilen elin şaşırtıcı derecede yetkin bir yazıcı olduğu görüldü. Testlerde anahtarları 32 denemenin 29’unda doğru şekilde bastı; bu, bazı profesyonel yazarlardan daha iyi bir yazım doğruluğu anlamına geliyor. Hatta doğru ok tuşlarını sırayla batarak bulmaca çözen Sokoban adlı oyunu başarıyla oynayabildi.

Bu teknolojinin gelecekteki insansı robotlardaki olası kullanımı

Ekip, bu özelliklerin Halloween süslemesinden çok daha önemli bir amaca hizmet edebileğini vurguladı. Gelecekte dar alanlarda çalışan insansı robotlar, ulaşamadıkları bir noktaya doğru uzanıpellerini ayırarak eşya almaya gönderebilir. Bu ürkütücü görünebilse de kaybolan tornavitalara son verebilecek potansiyel taşıyor.

“Robotik ellere kendi hareket yeteneğini vermek, geleceğin robotlarının insanlar için inşa edilen alanlarda ve arayüzlerde daha çok yönlü olmasını sağlayabilir.”

Araştırmacılar

Mevcut eğilimler göz önüne alındığında, yardım eline ihtiyaç duyan robotların eksikliği olmayacağı tahmin ediliyor. Figure ve Tesla gibi şirketler, bir gün fabrikalarda, depolarında hatta evlerde insanlarla yan yana çalışmaları umulan iki bacaklı, insansı görünümlü robotlar inşa etmek için yarışıyor.

Bu robotlar hâlâ ilk aşamalarında ve çoğu zamaninsan operatörlerin uzaktan kontrolüne ihtiyaç duyuyor; ancak şirketlerin bunları erken dönemde yaygınlaştırmaya kararlı olduğunu gösteren işaretler var. Toyota’nın Eylül ayında insan çalışanlara artan bir görev yelpazesini robotlara öğretmeleri bildirildi. Dünyanın en büyük otomobil üreticisinin 2028’den itibaren her yıl 6,42 milyar dolar (yaklaşık 315 milyon TL) harcayarak fabrikaları giderek daha fazla robotik iş gücüyle yükseltmesi bekleniyor.