‘Terleyen’ robot

Kaslarımızı kullandığımızda ısı üretiriz. Çok fazla kullandığımızda ise vücudumuzu serinletmemiz gerektiği için terleriz. Terleyince vücudumuzdan su çıkarmış oluruz. Çıkan su buharlaştıkça vücudumuz serinler. Özellikle de insansı robot gibi dinamik robotlar performanslarını kısıtlayabilecek kadar fazla ısı üretir. SCHAFT adlı şirketin Darpa Robotics Challenge denemelerinde başarılı olmasının bir sebebi de, aşırı ısınmadan uzun süre tork verebilen sıvı soğutmalı motorlardı.

Mühendisler mekanik sistemlerdeki bu ısınma sorununu genellikle fan, ısı giderici veya radyatör kullanarak çözerler. Bu da, soğutma altyapısı için yer ayrılması gerektiği anlamına geliyor. IEEE Uluslararası Akıllı Robotlar ve Sistemler Konferansı’nda Japon araştırmacılar insansı robotları çok daha etkili bir şekilde soğutmak adına yeni bir fikir sundu: Robotları vücutlarından su çıkarabilecek şekilde tasarlamak.

Tokyo Üniversitesi JSK Laboratuvarı‘nda çalışan araştırmacılar 1,7 metre uzunluğunda ve 56 kilogram ağırlığındaki insansı robot Kengero’ya bir soğutma sistemi eklemenin yollarını arıyordu. Vücudu devre kartları, dişliler ve 108 adet motorla dolu olan Kengero’nun üzerinde tüp, fan veya radyatörlerle kurulacak aktif bir sulu soğutma sistemine yer yoktu. Kengero’daki mevcut parçaların nasıl daha iyi şekilde kullanılabileceği üzerine kafa yoran araştırmacılar, robotun iskelet sistemini (metal çerçevesini) soğutma sistemi olarak kullanmaya karar verdi.

Bu yaklaşım robotun vücuduna su kanalları yerleştirip içlerinden su geçirmekten çok daha öteye gidiyor. Zira bu durumda sorunu çözmek için yine bir radyatöre ihtiyaç duyulurdu. Bunun yerin araştırmacılar, Kengero’nun motorlarının etrafından su sızmasını sağlayarak suyun buharlaşmasına imkan sağladı. Diğer bir deyişle, Kengero’yu ‘terlettiler’.

Terleme olayının gerçekleştirilebildiğini gören araştırmacılar bu kez de robotun yere su damlatmasını önleyip etkili bir şekilde terlemesini sağlamaya çalıştı. Bu noktada robotun vücudundaki lazer sinterleme devreye girdi. Bu özellik sayesinde, robotun iç kısmındaki gözenekli bir katmandan gelen su yüzeye yakın bir kısımdaki daha gözenekli bir katmana alındı. Buradan da havaya buharlaşması sağlandı.

Mekik çekebiliyor

Kengero, iyondan arındırılmış bir bardak su ile yarım gün çalışabiliyor. Fakat tıpkı biz insanlarda olduğu gibi, özellikle de sıkı çalışmışsa soğutma işlemini etkili şekilde gerçekleştirebilmek için suya ihtiyaç duyuyor. Gerçekleştirilen denemelerde, bu soğutma yönteminin hava ile soğutma yönteminden üç kat daha etkili olduğu fakat aktif soğutma kullanan geleneksel bir radyatör kadar etkili olmadığı görüldü. Kengero 11 dakika boyunca motorları yanmadan mekik çekebiliyor.

Diğer insansı robotlarla karşılaştırıldığında Kengero’nun altı kat daha esnek olduğu görülebilir. Başını bir taraftan öteki tarafa kadar çevirebiliyor. Hatta parmak uçlarında durabiliyor. Geleneksel insansı robotların eklemlerinde sadece birkaç tane bulunan motorun aksine Kengero’nun vücudundaki ‘kaslar’ buna imkan sağlıyor. Esnek bir omurgaya sahip olduğu için tıpkı insanlar gibi mekik çekebiliyor.

Araştırmanın öncü yazarı Toyotaka Kozuki, “Robotların iskeleti genellikle sadece vücudun desteklenmesi görevini görür. Biz, vücudun desteklenmesinin yanı sıra iskelete daha farklı bir özellik kazandırmış olduk.” dedi.

Kaynak: IEEE Spectrum, Wired