Robot balıklar, 90’ların sonlarında popüler olan “Big Mouth Billy Bass” oyuncakından çok uzak bir noktaya geldi. Günümüzde, deniz yaşamı araştırmacıları dünya çapında çeşitli gelişmiş robotları balık habitatlarına yerleştiriyor (banyoların altında değil). Bu sofistike balık-robotlar, risk altındaki mercan resiflerinin izlenmesinden, istilacı türlerle mücadeleye kadar birçok görevi yerine getiriyor.
Ancak, bu tasarımların temel bir sınırlaması var. Çoğu robot balık tek bir boyutta üretiliyor. Bu durum, küçük bir gölette veya büyük bir gölde paralel gözlemler yapmak isteyen araştırmacıların genellikle farklı robotları edinmesi gerektiği anlamına geliyor. İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü (EPFL) ve Queensland Teknoloji Üniversitesi’nden oluşan bir mühendisler ekibi, bu soruna bir çözüm bulduğunu söylüyor ve bunun tek bir robot balığının neredeyse beş kat daha büyütülmesini içeriyor.
Bu yeni tasarımın adı ScaFi. Atlantik morina (Gadus morhua) ve uskumru (Scomber cins) balıklarının yüzme hareketlerinden ilham alınarak tasarlanan robot, sert bir ön kısım ve kumaşla kaplı fiberglas çubuklardan oluşan esnek bir kuyruğa sahip. Tek bir motor, doğal, balık benzeri S şeklinde bir hareketi sağlamak için iç tendonları ileri geri hareket ettiriyor.
ScaFi’yi benzersiz kılan şey, farklı boyutlarda üretilirken yüzme şeklinin değişmemesi için tasarlanmış olması. Ekip, aynı temel tasarım kullanılarak üç farklı robot üretebildi: en küçüğü neredeyse iki feet uzunluğunda, orta boy olan 3.6 feet ve en büyüğü ise devasa bir 9-feet uzunluğunda. Üç modelin tamamı aynı motor ve tendon kurulumuna sahip. “Büyüdüğünde” değişen tek şey, kuyruğundaki çubukların çapı.
Daha önce ayrı olarak mühendislik gerektiren üç farklı boyuttaki robotun, artık teorik olarak tek bir tasarım kullanılarak üretilebilir, sadece çubukların kalınlığı değiştirilerek.
NYU Tandon Mühendislik Okulu’ndan Yardımcı Profesör Nana Obayashi, “Bakımını yaptığımız ortamlar tek bir boyutta değil, bu yüzden araçların da aynı şekilde olmaması gerektiğine inanıyoruz” dedi. Araştırma bulguları, npj Robotics dergisinde yayınlandı.
Aynı temel model kullanılarak üç farklı boyutlu robot üretilerek, gerçek balıkların büyüdükçe ortaya çıkan bazı dengeler incelendi. Üç robot da kontrollü bir havuzda test edildi ve hareketleri için üstten kameralar kullanıldı, ayrıca motor performansını izlemek için sensörler takıldı.
En küçük robot, üçünün en çevik olanıydı ve en büyüğü ise, onu yoldan çıkarmaya yönelik girişimlere karşı en iyi şekilde direnebilen modeldi. En küçük iki robot, daha büyük olan modele göre belirgin şekilde daha enerji verimliydi. Ekibe göre, bu özelliklerin her biri, farklı ekolojik nişlerdeki çeşitli boyutlardaki gerçek balıklarda da benzer şekilde ortaya çıkıyor. Ancak hız, boyutuyla orantılı olarak artmadı; en büyük balığın hızı, daha küçük olanlara göre önemli ölçüde düşüktü.
“Bu durum, biyolojik sistemlerin karmaşık ölçeklenmesinin uyumlu robotlarda nasıl kopyalanabileceğine dair zorlukları göstermektedir” deniyor.
Havuz testlerinin ardından, her bir robot kendi boyutuna uygun gerçek ortam koşullarında yüzdü. En küçük robot, sığ bir dereye yerleştirildi, orta boy olan İsviçre’deki bir akarsuda yüzdü ve en büyüğü ise, Lake Geneva’da yüzdü; burada, çok daha küçük organik komşularını korkutmuş olabilir. Bu gölde yaşayan en büyük balık türlerinden biri, yedi buğday balığıdır ve bu robotun yaklaşık yarısı kadardır.
Bu benzersiz robotik yaklaşım, deniz araştırmacıları için kaynakları serbest bırakmaya yardımcı olabilir ve farklı modellerin aranmasıyla harcanan süreyi azaltabilir. Ekip ayrıca, aynı genel yaklaşımın hayvan hareketlerini taklit eden diğer türdeki biyomimetik robotlar için de kullanılabileceğine inanıyor.
Kaynak: Popsci
