Hastalara yemek yedirebilen robot

Yeni geliştirilen bir robotik sistem, yemek yemek için yardıma ihtiyacı olanların daha kolay yemek yemesini sağlıyor. Tabaktaki yiyecekleri algılayan robot daha sonra bir çatal yardımıyla tabaktaki yemeği, sandalyede oturan kişinin ağzına doğru götürüyor.

Sadece ABD’de 1 milyon yetişkin yemek yerken birilerinin yardımına ihtiyaç duyuyor. Bu hem zaman alan hem de kişinin bağımlı hissetmesine sebep olan bir işlem. Çalışmayı yürüten Prof. Siddhartha Srinivasa “Her gün yediğiniz her lokma için birinden yardım istemek kişinin bağımsızlık duygusunu ortadan kaldırıyor. Bu projede amacımız insanlara kendi hayatları üzerinde daha fazla kontrol imkanı sunmaktı.” diyor.

Farklı şekil, boyut ve kıvama göre farklı strateji

Ekip, tekerlekli sandalyelere bağlanabilen otonom bir besleme sistemi geliştirmek için yola çıktı. Çalışmada yer alan Araştırma Görevlisi Tapomayukh Bhattacharjee “Projeye başladığımızda insanların yiyebileceği gıdaların şekil, boyut ve kıvam bakımından çok fazla farklılık gösterdiğini fark ettik. Nasıl başlayacağımızı düşündük. Sonra insanların normalde üzüm ve havuçları nasıl yediğini görmek için bir deney yapmaya karar verdik.” diyor.

Araştırmacılar bir tabağa bir düzine kadar farklı yiyecek koydu. Bunlar arasında sert havuçlardan yumuşak muzlara kadar birçok farklı özelliğe sahip gıda bulunuyordu. Ayrıca dışında daha sert bir kabuğu olan ama içi daha yumuşak olan domates ve üzüm gibi yiyecekler de tabağa kondu. Daha sonra katılımcılara özel bir çatal vererek yiyecekleri tabaktan alıp bir mankenin ağzına götürmeleri istendi. Çatalda bulunan bir algılayıcı, katılımcıların yiyecekleri alırken ne kadar basınç uyguladığını ölçtü.

Katılımcılar farklı yiyecekleri tabaktan almak için farklı stratejiler uyguladı. Örneğin insanlar muz gibi yumuşak yiyeceklerin çataldan kaymasını önlemek için çatalı eğik bir açıyla batırıyordu. Havuç ve üzüm gibi yiyeceklerde ise katılımcıların uygulanan gücü artırmak için titreme hareketinden faydalandığı görüldü.

Araştırmacılar gerçekten farklı stratejilere gerek olup olmadığını test etmek için her yiyeceğe aynı oranda güç uygulayarak yeni bir deney yaptı. Bu yöntemle robot sert yiyecekleri almayı başardı ancak özellikle katı dış yapıya ve yumuşak iç kısma sahip olan yiyeceklerde başarısız oldu. Bu yüzden robotların da insanlar gibi farklı yiyeceklere farklı oranda güç uygulaması gerekti.

Bir sonraki adımı düşünüyor

Ekip ayrıca yiyeceği tabaktan almakla birine yedirmenin birbirinden bağımsız görevler olmadığını belirtiyor. Örneğin uzun bir yiyeceğin tam ortasına çatal batırırsanız yiyeceği birine yedirmek daha zor oluyor. Ama çatalı yiyeceğin bir ucuna batırıp diğer ucunu besleyeceğiniz kişiye uzatırsanız çok daha kolay yiyebiliyor.

Yiyeceğe göre değişen çatal batırma ve besleme stratejileri geliştirmek için araştırmacılar iki farklı algoritmayı birleştirdi. Öncelikle bir nerne algılama algoritması olarak RetinaNet geliştirildi. Bu algoritma tabağı tarıyor, yiyeceklerin türünü belirliyor ve her birini bir çerçeve içine alıyor.

Daha sonra SPNet adlı ikinci bir algoritma geliştirildi. Bu da yiyeceğin türüne ve çerçevenin şekline göre robota bu yiyeceği tabaktan almanın en uygun yöntemini gösteriyor. Mesela SPNet robota bir çileği ya da muz dilimine çatalı ortadan batırmasını ama havuçları uçlarından almasını söylüyor.

Ekip robota yiyecekleri tabaktan almasını ve SPNet’i ya da her yiyeceği ortasından tutan daha tekdüze bir stratejiyi kullanarak katılımcılara yedirmesini istedi. SPNet’in farklı stratejilerinin bazı durumlarda daha başarılı olduğu diğer durumlarda ise çok değişiklik olmadığı görüldü.

“İnsanlarla yakından ilişkili bir teknoloji”

Srinivasa “Birçok mühendislik probleminde çözüm konusunda bu kadar seçici olmanıza gerek yoktur ama bu araştırma insanlarla çok yakından ilişkili. Eğer bir insanın lokmayı yemesinin ne kadar kolay olacağını dikkate almazsak insanlar bizim sistemimizi kullanamazlar. Sayısız türde yiyecek var ve biz her biri için uygun stratejiler geliştirmeliyiz.” diyor.

Ekip şu anda Taskar Erişilebilir Teknoloji Merkezi ile birlikte çalışarak, destekli yaşam tesisindeki bakıcılar ve hastalardan sistemi, insanların ihtiyaçlarına göre nasıl geliştirebileceklerine dair geri bildirim alıyor. Srinivasa “Nihai hedefimiz, robotumuzun insanların kendi başına yemek yiyebilmesine yardımcı olmasını sağlamak. Ama amacımız bakıcıların yerini almak değil. Onlara daha fazla imkan sağlamak istiyoruz. Yardımcı bir robot sayesinde bakıcılar yiyeceği hastanın önüne koyup, o yemek yerken başka bir işle ilgilenebilirler.” diyor.

Kaynak: Futurity, Washington Üniversitesi