Türkiye'nin en güncel forumlardan olan forumdas.com.tr'de forumda aktif ve katkısı olabilecek kişilerden gönüllü katkıda sağlayabilecek kişiler aranmaktadır.
iltasyazilim
FD Üye
CANLILARI TAKLİT EDEN ROBOTLAR
Derin deniz dipleri, radyoaktif alanlar veya uzay boşluğu gibi yerler insanların çalışmaları için hep riskli bölgeler olmuştur Gelişen elektronik ve bilgisayar teknolojisi, bu gibi yerlerde iş yapabilen ve robot olarak isimlendirdiğimiz makineleri yapmaya imkan tanımıştır Sonuçta robot bilimi de elektronik ve mekanikten ayrılarak robotikadlı ayrı bir bilim dalı olmuştur Bugün robotlarla uğraşanların gündeminde yeni bir kavram vardır: Biyomimetik robotik
Robot yapımıyla uğraşan bilim adamları ve mühendisler, artık yaptıkları işe özgü robotlar tasarlamanın pek pratik olmadığını düşünmektedirler Bu nedenle işin yapılacağı ortamda yaşayan bir canlıyı ya da o canlının bir özelliğini taklit eden robotlar yapmayı daha akılcı ve kolay bulmaktadırlar Örneğin çölde yapılacak bir keşif için akrebe ya da karıncaya benzeyen, deniz dibindeki bir araştırma içinse balığa ya da ıstakoza benzeyen bir robot yapmak gibi İşte biyomimetik robotikin ilgi alanına böyle robotlar girmektedir Neurotechnology for Biomimetic Robots(Biyomimetik Robotlar İçin Sinir Teknolojisi) isimli kitapta konuyla ilgili şu bilgilere yer verilmiştir:
Biyomimetik robotlar hızlı, daha ucuz ve gerçek dünya koşulları ile baş edebildikleri için geleneksel robotlardan farklıdır Bu robotların mühendisliği, dayandıkları biyolojik sistemlerin biyomekanik ve fizyolojik seviyelerde anlaşılmasından kaynaklanır
Nihai hedef, insan operatörlere ihtiyaç duymadan, sadece duyumsal etkileşime dayanarak çevresiyle ilişkiye girebilen ve yönünü bulabilen bağımsız bir robot geliştirebilmektir 130
Bilim adamlarını doğadaki canlıları taklit etmeye iten şey, kusursuz vücut tasarımlarıdır Karlsruhe eliolarak bilinen robot elini yapan Hans J Schneebeli bu konuda şunları söyler:
Robot eller üzerinde ne kadar çok çalışırsam insanların sahip oldukları ellere de o kadar çok hayran oluyorum İnsan elinin yaptığı işin bir kısmına bile ulaşabilmemiz için daha çok zamanın geçmesi gerekir 131
Bazen bir canlının tek bir özelliğini bile taklit etmek için bilgisayar, mekanik, elektronik, matematik, fizik, kimya ve biyoloji gibi bilim dallarının önde gelen isimlerinin biraraya gelmesi gerekmektedir Hal böyle iken evrimci düşünce, bugün hala son derece karmaşık bir düzene sahip canlıların bir planlama olmaksızın kendi kendine olaşabileceğini iddia edebilmektedir
Robotik Bilimi Denge Sorununu Yenmek İçin Yılanları Taklit Ediyor
Robot bilimi ile uğraşanların en sık karşılaştıkları sorunlardan biri de dengedir En son teknoloji ürünü donanıma sahip olarak yapılan robotlar bile yürürken dengelerini kaybedebilmektedir 3 yaşındaki bir bebeğin çok rahatlıkla yapabildiği dengeyi yeniden kurmaözelliğinden yoksun olan robotlar bu durumda işlevsiz kalmaktadır Nitekim NASA'nın Mars görevi için hazırladığı bir robot, bu sorun yüzünden hiç kullanılamamıştır Robotik uzmanları bunun üzerine, denge sağlayıcı bir düzenek kurmak yerine dengesi hiç bozulmayan bir canlıyı, yılanları taklit ederek soruna çözüm bulmaya çalışmışlardır
Yılanların vücutları diğer hayvanların yapamayacağı şekilde, deliklere ve çatlaklara girebilecek şekilde yaratılmıştır Omurgalılar gibi sert iskeletleri ve uzuvları yoktur Gövdelerinin çapını büyütüp küçültebilirler Dallara sarılabilir ve kayaların üstünden geçebilirler Yılanların bu özellikleri NASA Araştırma Merkezi tarafından geliştirilen ve snakebotadı verilen bir insansız uzay aracına ilham kaynağı olmuştur Tasarlanan bu yılan robotta, robotun hiçbir engele takılmadan devamlı denge halinde ilerlemesi hedeflenmiştir 132
İç Kulaktaki Denge Merkezi Robotik Uzmanlarını Hayrete Düşürüyor
Tüm bedenimizi her saniye sürekli olarak kontrol eden ve ip üstünde yürüyen bir cambazın ihtiyaç duyduğu hassaslıkta ayarlar yapabilen denge sistemimizin önemli bir parçası iç kulakta yer alır
İç kulaktaki bu denge merkezine labirentadı verilir Labirent, her biri yarım daire şeklindeki üç küçük kemikten oluşur Bu kemiklerin içleri bir tüp gibi boştur Yarımdairelerin çapları 6,5 milimetre, içlerindeki boşluğun, yani kesitlerinin çapı ise 0,4 milimetre boyutundadır Her üç yarım daire de çok özel açılarla birbirlerine bağlanırlar Bu açılar incelendiğinde, her yarımdairenin üç boyutlu geometrinin temeli olan x, y ve z koordinatlarına karşılık geldiği ortaya çıkmıştır
Denge, insan bedenindeki en karmaşık sistemler tarafından sağlanan olağanüstü bir kavramdır İnsanın dengesi, bir masanın ya da sandalyenin dengede durmasına benzemez Çünkü insan vücudu sürekli bir hareket halindedir Bu yüzden vücudun ağırlık merkezi sürekli olarak yeniden hesaplanır ve kaslara bu hesaba uygun emirler verilir
Labirentte bulunan bu üç yarımdairenin her birinin içinde, özel bir sıvı yer alır Bu sıvının içinde gezindiği yüzeyde de tüycüklü hücreler vardır Biz başımızı sağa sola çevirdiğimizde, yürüdüğümüzde ya da herhangi bir hareket yaptığımızda, bu yarımdairelerin içindeki sıvı hareket eder ve tüycükleri titreştirir Tüycüklerdeki bu titreşim, aynı salyangozda olduğu gibi tüycüklerin bağlı olduğu hücrelerin iyon dengesini değiştirir ve elektrik sinyali üretir
İç kulaktaki labirentte üretilen bu elektrik sinyalleri, labirentten çıkan sinirler aracılığıyla beynimizin arka tarafındaki beyincikadlı organa iletilir Labirentten beyinciğe mesaj taşıyan sinirler incelendiğinde, bunların içinde 20 bin ayrı küçük sinir lifi olduğu saptanmıştır
Beyincik, iç kulaktaki labirentten gelen bu bilgileri her an yorumlar Ancak dengeyi sağlamak için başka bilgilere de ihtiyaç vardır Bu nedenle beyincik, gözlerden ve vücudun dört bir yanındaki kaslardan da devamlı olarak bilgi alır Tüm bu bilgileri müthiş bir hızla analiz eder ve vücudun yerçekimine göre konumunu hesaplar Bundan sonra ise, bu hesaplamaya dayanarak, kasların nasıl bir hareket yapmaları gerektiğini belirler Ortaya çıkan sonuç, kaslara yine sinirler aracılığıyla emir olarak bildirilir
Bu olağanüstü işlemler, saniyenin yüzde biri kadar bile sürmeyen bir zaman dilimi içinde gerçekleşir Biz de, içimizde gerçekleşen bu mucizenin hiç farkında olmadan rahatlıkla yürür, koşar, en zor sporları yaparız Oysa bu işlerin tek bir anı için vücudumuzda gerçekleştirilen hesaplamaları kağıda döksek, binlerce sayfa formül yazmamız gerekecektir
Denge sistemi, içiçe geçmiş birçok karmaşık mekanizmanın uyum içinde çalışmasıyla işlev gören kusursuz bir sistemdir Modern bilim ve teknoloji ise, bu sistemi taklit etmek bir yana, çalışma prensiplerini dahi ayrıntılarıyla çözmeyi başaramamıştır
Elbette böylesine karmaşık bir tasarımın evrim teorisinin iddia ettiği gibi rastlantılarla ortaya çıkması mümkün değildir Her tasarım, kendisini var eden bilinçli bir tasarımcının varlığını gösterir Denge sistemindeki üstün tasarım ise, bu sistemi kusursuzca yaratmış olan yüce Allah'ın varlığının ve sonsuz kudretinin delillerindendir
Bu gerçek karşısında insana düşen ise, kendisine böyle bir organı vermiş olan Allah'a şükredici olmaktır
Çölün Zorlu Şartlarına Karşı Koyabilen Robot Akrep
ABD'de faaliyet gösteren DARPA adlı kuruluşun üzerinde çalıştığı projelerden biri de robot akreptir Projede akrep modelinin seçilmesinin nedeni, robotun çölde görev yapacak olmasıdır Akrep, yaratılışı itibariyle son derece zorlu şartlara sahip çöllerde bile yaşayabilir Akrebin seçilmesinin bir diğer nedeni de toprakta kolaylıkla ilerleyebilmesine rağmen reflekslerinin memelilerinkinden daha basit ve taklit edilebilir olmasıdır 133
Araştırmacılar robotu geliştirmeden önce gerçek akrepleri gözlemlemek için uzun zaman harcamışlardır Akrebin tüm eklemleri işaretlenmiş ve yürüyüşü iki kamera ile kayda alınmıştır 134
Daha sonra bu akrebin yürüş esnasında bacakları arasındaki organizasyon ve koordinasyon çıkarılarak model akrebe uyarlanmıştır
Akrep projesinde robotun görevi sadece çölde 40 kilometre ötede bulunan bir hedefe girmek ve geri dönmektir Ancak robotun bu görevi hiçbir yönlendirme almadan kendi kendine yapması hedeflenmiştir 135
Boston North Eastern Üniversitesi'nden Frank Kirchner ve Alan Rudolph tarafından tasarlanan 50 santimetrelik akrebin karmaşık sorunları çözme yeteneği yoktur Robot akrep bir sorunla karşılaştığında sadece refleksleriyle hareket etmektedir Bu, onu durduracak herhangi bir şeyin mesela bir kayaya takılmanın üstesinden gelmesine olanak sağlamaktadır Robotun önünde iki tane ultrasonik algılayıcı vardır Eğer boyunun yarısından yüksek bir engelle karşılaşırsa etrafını dolaşmaya çalışacaktır Eğer sol taraftaki dedektör bir engel teşhis ederse otomatik olarak sağa yönelecektir Bu robottan belirli bir bölgeye gidip, kuyruğundaki kamera ile üsse resim göndermesi de istenebilmektedir
ABD ordusu akrebin Arizona'daki denemelerinden çok etkilenmiştir Robotun yolunu bulma yeteneğinin özellikle şehirler gibi, engellerle dolu olan savaş alanlarında faydalı olması umulmaktadır 136
Robolobster, Sudaki Akıntıları Istakozun Belirlediği Gibi Belirleyecek
Istakozlar dalgalı ve bulanık sularda, taşlı, kumlu veya yosunlu yüzeylerde bile rahatlıkla hareket edebilirler Böyle zorlu ortamlarda tam donanımlı dalgıçlar bile ilerlemekte zorlanırlar Şimdiye kadar deniz dibinde kullanılmak üzere yapılan hiçbir robot böyle bir yerde başarılı olamamıştır
Northeastern Üniversitesi (Boston MA) Deniz Bilimleri Bölüm Yöneticisi Joseph Ayers, ıstakozu taklit eden bir robot geliştirme projesine liderlik yapmaktadır Ayers projenin amacını şöyle açıklıyor:
Teknik hedefimiz, hedef ortamdaki hayvan sisteminin performans avantajlarını yakalamaktır 137
Robotun, madenlerin bulunması ve açılan madenlerde çalışması düşünülüyor Ayers bu işler için yine ıstakozun ne kadar uygun olduğunu ise şöyle dile getiriyor:
Robotun su altı madenlerini ararken yapacaklarının, bir istakozun yemek ararken yaptığı davranışlara uymasını bekliyoruz 138
Istakozların hızlı hareket eden suda yuvarlanıp kaymalarını engelleyecek bir yapısı vardır Hayvan en zor şartlarda bile istediği yönde hareket edebilir ve düzgün olmayan yüzeylerde ilerleyebilir Aynı şekilde robot da durmak ya da yerinde sabit kalmak için kuyruğunu ve pençelerini kullanacaktır
Robottaki mikro elektromekanik algılayıcılar (MEMS) ıstakozun dünyayı algılayışını taklit etmektedir Robot, hareketlerini su içindeki akımlara ve dalgalanmalara göre ayarlayabilecek yapıdadır Bunun için ıstakoz robota özel su akımı algılayıcıları ve antenler takılmıştır Gerçek bir ıstakoz, akıntının yönünü tüylü organları ile belirler Robot ıstakozda ise aynı işi elektromekanik algılayıcıların yapması planlanmıştır 139
Istakozun Koku Almak İçin Kullandığı Teknik
Suda yaşayan ıstakoz ve yengeç gibi canlılar, uygun bir eş veya besin bulmak ya da avcılardan kaçmak için koku alma duyularını kullanırlar California, Berkeley ve Stanford Üniversiteleri'nden araştırmacıların katıldığı bir çalışma, ıstakozların etraflarındaki dünyayı nasıl kokladıklarını ortaya çıkarmıştır
Istakozlar çok hassas bir koku alma duyusuna sahiptirler Bu duyu, koku sensörleri geliştirmeye çalışan robot mühendislerinin önünde yeni ufuklar açacak özellikler taşımaktadır California, Berkeley Üniversitesi'nde Biyoloji Profesörü ve College of Letters & Science adlı derginin başyazarı olan Mimi A R Koehl bu konuyla ilgili olarak şunları söylemektedir:
Soldaki resimde istakoz, sağdaki resimde istakozun antenindeki tüylü doku görülmektedir
Eğer dalgıçları göndermek istemediğiniz zehirli bölgelere yollayacak insansız taşıtlar ya da robotlar yapmak istiyor ve bunların kokuya göre yer belirlemesini istiyorsanız, bunlar için burun veya koku alan antenler tasarlamalısınız 140
Istakozlar ve diğer deniz kabukluları, antenlerini koku kaynağına hafifçe vurarak koku alırlar Bundaki amaç, antenlerinin ucunda bulunan ve kimyasal yollardan algılama yapabilen tüyleri koku molekülleriyle temas ettirmektir Karaib Denizi'nde yaşayan Panulirus argus adlı ıstakozun antenlerinin boyu 30 cm'yi bulur Uçlarında yarık bulunan antenin dış tarafı tüylü bir fırça görünümündedir Burası kokulara karşı oldukça duyarlıdır
California, Berkeley Üniversitesi'ndeki Mimi A R Koehl liderliğinde bir grup araştırmacı antenlerini vuran mekanik bir ıstakoz yapmışlardır Rasta Lobsta adı verilen robot ile yapılan deneme ve gözlemlerle, ıstakozların koku almak için kullandıkları tekniğin detayları araştırılmıştır
Istakoz antenini, koklamak istediği şeyin üzerine hızla vurmakta fakat geri çekerken daha yavaş davranmaktadır Böylece koku bulaşmış olan su, tüylerin arasında hareket etmeyerek daha uzun kalmaktadır
Istakozun kokuyu algılayabilmesi için ideal bir anten vuruş ve geri çekiş hızı vardır Yapılan deneyler, antenin farklı bir hızda hareket ettirilmesi halinde suyun duyarlı tüyler arasında akmayacağını ve hayvanın koku alma duyarlılığının azalacağını göstermiştir Bunun anlamı şudur: Istakoz çok küçük bir yerdeki en ufak koku farklılıklarını bile tüyleri vasıtasıyla yakalayabilmektedir Bunun için de antenini özel bir teknikle kullanmaktadır 141
Yeni Mekanik Sistemlerin Öncüsü: Solucanların Kas Yapısı
Solucan derisi son derece etkileyici bir tasarıma sahiptir Hayvanın silindir biçimindeki vücudunu kaplayan derisi, çapraz sarmallar biçiminde kuşatılmış liflerden oluşur Vücut duvarındaki kasların kasılması, derideki kısa ve kalın olan liflerin uzun ve ince bir şekle girerek hayvanın vücudundaki iç basıncın artmasına, böylece biçim değiştirmesine sebep olur İşte solucanların hareket etmesini sağlayan mekanizmanın temeli de budur
Şu an bu benzersiz mekanik sistem, Reading Üniversitesi Biyomimetik Merkezi'nde yeni projelere ilham kaynağı olmaktadır: Söz konusu projelerden birinde çok sayıda silindirik yapı solucandaki gibi yerleştirilmiştir Bu arada silindirlerin içinin su emebilecek polimer bir jelle doldurulması planlanmıştır Su kullanarak jelin şişmesi ve kasılması sağlanacaktır Böylece kimyasal enerji yalnızca gereken yerde mekanik enerjiye dönüşecek ve meydana gelen basınç tamamen güvenli bir şekilde sarmal biçimli bir torbada hapsedilecektir Jeldeki şişme ve kasılmanın bu şekilde kontrol altına alınmasıyla oluşturulan sistemin yapay bir kas olarak etkili biçimde çalışacağına inanılmaktadır 142
Doğada basınçla hacim büyültüp küçülterek şekil değiştirme sıkça kullanılır Solucan, ahtapot, deniz yıldızı ve anemonlar bu konuda verilebilecek en iyi örneklerdir Oysa teknolojik aletlerde şekil değiştirme pek rastlanılır bir şey değildir Var olan sayılı örnekte bu iş için hidrolik basınç kullanılır Hidrolik basınç ağır nesneleri, mesela asansörleri kaldırmak için ince boruların içinde uygulanır Hidrolik adı verilen sıvı, asansörü yukarı itmek için silindire pompalanır Asansörü aşağı çekmek için de geri boşaltılır Deniz yıldızları da hareket etmek için hidrolik basıncı kullanırlar Hayvan, kolları içinde uzunlamasına yer alan tüp biçimli ayaklara sahiptir Bunlar sıvıyla dolu olan bir iç boru sistemine bağlıdır Kaslar boruları sıkıştırdığında oluşan hidrolik basınç, sıvıyı ayaklara gönderir Deniz yıldızı kaslarını kullanarak hidrolik kuvvetin vücudunda bir dalga hareketi oluşturmasını sağlar İşte bu dalga hareketi sonucu ayaklar bir ileri bir geri uzanarak deniz yıldızının ilerlemesine olanak tanır
İnsanların örnek aldıkları her canlı, onların sahip oldukları her sistem iman eden insanlar için Allah'ın birer ayeti (delili)dir Bu gerçek Casiye Suresi'nde şöyle bildirilmiştir:
Sizin yaratılışınızda ve türetipyaydığı canlılarda kesin bilgiyle inanan bir kavim için ayetler vardır (Casiye Suresi, 4)
Geko Kertenkelesinin Ayakları Teknolojiye Ufuk Açıyor
Geko adlı kertenkeleler duvarları hızla tırmanarak tavana yapışabilir ve burada rahatlıkla yürüyebilirler Uzun yıllardır yürütülen çalışmalar sonucunda hayvanın bu becerisinin hangi üstün tasarımdan kaynaklandığı bulunm uştur Şimdiye kadar hayali film kahramanı örümcek adamgibi dikey yüzeylere hızla tırmanmayı sağlayacak bir yeteneğin ne şekilde mümkün olabileceği bilinmiyordu Ancak gekonun tek bir adımı özellikle robot tasarımcıları için çok büyük gelişmelere yol açmıştır Bunlardan bazılarını şöyle sıralayabiliriz:
Kaliforniyalı araştırmacılar kertenkelenin yapışkanlı parmaklarının hem kuru hem de kendi kendini temizleyen yeni bir sentetik yapıştırıcının geliştirilmesine yardımcı olacağını düşünmektedirler 143
Gekolar ayaklarıyla sürtünme kuvvetinden 600 kat daha büyük bir yapışkan güç üretirler Bu tarz bir yapışma tekniğine sahip, geko benzeri ayaklarla yapılacak robotlar, duvarlarda yürüyerek yanan bir binadaki mahsur kalmış kişileri kurtarma için kullanılabilir Daha küçük araçların kullanıldığı tıbbi uygulamalarda ve bilgisayar mühendisliğinde ise kuru bir yapışkan olarak büyük faydalar sağlayabilir 144
Bacaklarıyla bir yüzeye dokunduklarında otomatik olarak tepki veren yaylar gibi hareket ederler Bu da beyni olmayan robotlar için oldukça iyi bir metottur Gekonun ayakları defalarca kullanımda bozulmaz; kendi kendini temizler ve vakumlu ortamlarda ve su altında da çalışır 145
Nanoameliyatlar sırasında kaygan vücut parçalarını birarada tutmaya yarayabilir 146
Araba lastiklerinin yolu daha iyi kavraması sağlanabilir 147
Teknelerin, köprülerin, iskelelerin çatlaklarının onarılmasında, uydular için düzenli bakımın sağlanmasında kullanılabilir 148
Geko ile yapılacak robotların yerleri, camları, tavanları, dik zeminleri temizlemesi mümkün olabilir Ayrıca sadece dik yüzeylerin tırmanılması değil, karşılaşılan engellerden de etkilenme olmayacaktır 149
(alıntı harun yahya)
130 mitpress mit educatalogitemdefault asp?sid
059CE164618344108320D5828734B95A&ttype 2&tid 8812
131 Bu konuda ayrıntılı bilgi için bakınız: Harun Yahya, Düşünen insanlar için,
Vural Yayıncılık, Aralık 2000, 4 baskı ss 7174
132 howstuffworks comsnakebot htm
133 newscientist comnewsnews p?id ns9999637
134 ais gmd deBARSCORPIONbiology htm
135 ais gmd deBARSCORPION
136 newscientist comnewsnews p?id ns9999637
137 spie orgweboerseptembersep00cover1 html
138 spie orgweboerseptembersep00cover1 html
139 spie orgweboerseptembersep00cover1 html
140 berkeleyedunewsmediareleases20011130lobsthtml
141 berkeleyedunewsmediareleases20011130lobsthtml
142 rdg ac ukBiomimprojects htm
143 news bbc co uklowenglishscitechnewsid781000781611 stm; BBC News Online, 7 June, 2000
144 worldwealth netsamplemagArticleGeckoPrint html; World Wealth International, February 2001, Vol 1, Issue No1
145 discover comsept00featGecko html; Fenella Saunders, Discover, September 2000, vol21, No9
146 discover comsept00featGecko html; Fenella Saunders, Discover, September 2000, vol21, No9
147 discover comsept00featgecko html; Fenella Saunders, Discover, September 2000, vol21, No9
148 discover comsept00featgecko html; Fenella Saunders, Discover, September 2000, vol21, No9
149 discover comsept00featgecko html; Fenella Saunders, Discover, September 2000, vol21, No9
Derin deniz dipleri, radyoaktif alanlar veya uzay boşluğu gibi yerler insanların çalışmaları için hep riskli bölgeler olmuştur Gelişen elektronik ve bilgisayar teknolojisi, bu gibi yerlerde iş yapabilen ve robot olarak isimlendirdiğimiz makineleri yapmaya imkan tanımıştır Sonuçta robot bilimi de elektronik ve mekanikten ayrılarak robotikadlı ayrı bir bilim dalı olmuştur Bugün robotlarla uğraşanların gündeminde yeni bir kavram vardır: Biyomimetik robotik
Robot yapımıyla uğraşan bilim adamları ve mühendisler, artık yaptıkları işe özgü robotlar tasarlamanın pek pratik olmadığını düşünmektedirler Bu nedenle işin yapılacağı ortamda yaşayan bir canlıyı ya da o canlının bir özelliğini taklit eden robotlar yapmayı daha akılcı ve kolay bulmaktadırlar Örneğin çölde yapılacak bir keşif için akrebe ya da karıncaya benzeyen, deniz dibindeki bir araştırma içinse balığa ya da ıstakoza benzeyen bir robot yapmak gibi İşte biyomimetik robotikin ilgi alanına böyle robotlar girmektedir Neurotechnology for Biomimetic Robots(Biyomimetik Robotlar İçin Sinir Teknolojisi) isimli kitapta konuyla ilgili şu bilgilere yer verilmiştir:
Biyomimetik robotlar hızlı, daha ucuz ve gerçek dünya koşulları ile baş edebildikleri için geleneksel robotlardan farklıdır Bu robotların mühendisliği, dayandıkları biyolojik sistemlerin biyomekanik ve fizyolojik seviyelerde anlaşılmasından kaynaklanır
Nihai hedef, insan operatörlere ihtiyaç duymadan, sadece duyumsal etkileşime dayanarak çevresiyle ilişkiye girebilen ve yönünü bulabilen bağımsız bir robot geliştirebilmektir 130
Bilim adamlarını doğadaki canlıları taklit etmeye iten şey, kusursuz vücut tasarımlarıdır Karlsruhe eliolarak bilinen robot elini yapan Hans J Schneebeli bu konuda şunları söyler:
Robot eller üzerinde ne kadar çok çalışırsam insanların sahip oldukları ellere de o kadar çok hayran oluyorum İnsan elinin yaptığı işin bir kısmına bile ulaşabilmemiz için daha çok zamanın geçmesi gerekir 131
Bazen bir canlının tek bir özelliğini bile taklit etmek için bilgisayar, mekanik, elektronik, matematik, fizik, kimya ve biyoloji gibi bilim dallarının önde gelen isimlerinin biraraya gelmesi gerekmektedir Hal böyle iken evrimci düşünce, bugün hala son derece karmaşık bir düzene sahip canlıların bir planlama olmaksızın kendi kendine olaşabileceğini iddia edebilmektedir
Robotik Bilimi Denge Sorununu Yenmek İçin Yılanları Taklit Ediyor
Robot bilimi ile uğraşanların en sık karşılaştıkları sorunlardan biri de dengedir En son teknoloji ürünü donanıma sahip olarak yapılan robotlar bile yürürken dengelerini kaybedebilmektedir 3 yaşındaki bir bebeğin çok rahatlıkla yapabildiği dengeyi yeniden kurmaözelliğinden yoksun olan robotlar bu durumda işlevsiz kalmaktadır Nitekim NASA'nın Mars görevi için hazırladığı bir robot, bu sorun yüzünden hiç kullanılamamıştır Robotik uzmanları bunun üzerine, denge sağlayıcı bir düzenek kurmak yerine dengesi hiç bozulmayan bir canlıyı, yılanları taklit ederek soruna çözüm bulmaya çalışmışlardır
Yılanların vücutları diğer hayvanların yapamayacağı şekilde, deliklere ve çatlaklara girebilecek şekilde yaratılmıştır Omurgalılar gibi sert iskeletleri ve uzuvları yoktur Gövdelerinin çapını büyütüp küçültebilirler Dallara sarılabilir ve kayaların üstünden geçebilirler Yılanların bu özellikleri NASA Araştırma Merkezi tarafından geliştirilen ve snakebotadı verilen bir insansız uzay aracına ilham kaynağı olmuştur Tasarlanan bu yılan robotta, robotun hiçbir engele takılmadan devamlı denge halinde ilerlemesi hedeflenmiştir 132
İç Kulaktaki Denge Merkezi Robotik Uzmanlarını Hayrete Düşürüyor
Tüm bedenimizi her saniye sürekli olarak kontrol eden ve ip üstünde yürüyen bir cambazın ihtiyaç duyduğu hassaslıkta ayarlar yapabilen denge sistemimizin önemli bir parçası iç kulakta yer alır
İç kulaktaki bu denge merkezine labirentadı verilir Labirent, her biri yarım daire şeklindeki üç küçük kemikten oluşur Bu kemiklerin içleri bir tüp gibi boştur Yarımdairelerin çapları 6,5 milimetre, içlerindeki boşluğun, yani kesitlerinin çapı ise 0,4 milimetre boyutundadır Her üç yarım daire de çok özel açılarla birbirlerine bağlanırlar Bu açılar incelendiğinde, her yarımdairenin üç boyutlu geometrinin temeli olan x, y ve z koordinatlarına karşılık geldiği ortaya çıkmıştır
Denge, insan bedenindeki en karmaşık sistemler tarafından sağlanan olağanüstü bir kavramdır İnsanın dengesi, bir masanın ya da sandalyenin dengede durmasına benzemez Çünkü insan vücudu sürekli bir hareket halindedir Bu yüzden vücudun ağırlık merkezi sürekli olarak yeniden hesaplanır ve kaslara bu hesaba uygun emirler verilir
Labirentte bulunan bu üç yarımdairenin her birinin içinde, özel bir sıvı yer alır Bu sıvının içinde gezindiği yüzeyde de tüycüklü hücreler vardır Biz başımızı sağa sola çevirdiğimizde, yürüdüğümüzde ya da herhangi bir hareket yaptığımızda, bu yarımdairelerin içindeki sıvı hareket eder ve tüycükleri titreştirir Tüycüklerdeki bu titreşim, aynı salyangozda olduğu gibi tüycüklerin bağlı olduğu hücrelerin iyon dengesini değiştirir ve elektrik sinyali üretir
İç kulaktaki labirentte üretilen bu elektrik sinyalleri, labirentten çıkan sinirler aracılığıyla beynimizin arka tarafındaki beyincikadlı organa iletilir Labirentten beyinciğe mesaj taşıyan sinirler incelendiğinde, bunların içinde 20 bin ayrı küçük sinir lifi olduğu saptanmıştır
Beyincik, iç kulaktaki labirentten gelen bu bilgileri her an yorumlar Ancak dengeyi sağlamak için başka bilgilere de ihtiyaç vardır Bu nedenle beyincik, gözlerden ve vücudun dört bir yanındaki kaslardan da devamlı olarak bilgi alır Tüm bu bilgileri müthiş bir hızla analiz eder ve vücudun yerçekimine göre konumunu hesaplar Bundan sonra ise, bu hesaplamaya dayanarak, kasların nasıl bir hareket yapmaları gerektiğini belirler Ortaya çıkan sonuç, kaslara yine sinirler aracılığıyla emir olarak bildirilir
Bu olağanüstü işlemler, saniyenin yüzde biri kadar bile sürmeyen bir zaman dilimi içinde gerçekleşir Biz de, içimizde gerçekleşen bu mucizenin hiç farkında olmadan rahatlıkla yürür, koşar, en zor sporları yaparız Oysa bu işlerin tek bir anı için vücudumuzda gerçekleştirilen hesaplamaları kağıda döksek, binlerce sayfa formül yazmamız gerekecektir
Denge sistemi, içiçe geçmiş birçok karmaşık mekanizmanın uyum içinde çalışmasıyla işlev gören kusursuz bir sistemdir Modern bilim ve teknoloji ise, bu sistemi taklit etmek bir yana, çalışma prensiplerini dahi ayrıntılarıyla çözmeyi başaramamıştır
Elbette böylesine karmaşık bir tasarımın evrim teorisinin iddia ettiği gibi rastlantılarla ortaya çıkması mümkün değildir Her tasarım, kendisini var eden bilinçli bir tasarımcının varlığını gösterir Denge sistemindeki üstün tasarım ise, bu sistemi kusursuzca yaratmış olan yüce Allah'ın varlığının ve sonsuz kudretinin delillerindendir
Bu gerçek karşısında insana düşen ise, kendisine böyle bir organı vermiş olan Allah'a şükredici olmaktır
Çölün Zorlu Şartlarına Karşı Koyabilen Robot Akrep
ABD'de faaliyet gösteren DARPA adlı kuruluşun üzerinde çalıştığı projelerden biri de robot akreptir Projede akrep modelinin seçilmesinin nedeni, robotun çölde görev yapacak olmasıdır Akrep, yaratılışı itibariyle son derece zorlu şartlara sahip çöllerde bile yaşayabilir Akrebin seçilmesinin bir diğer nedeni de toprakta kolaylıkla ilerleyebilmesine rağmen reflekslerinin memelilerinkinden daha basit ve taklit edilebilir olmasıdır 133
Araştırmacılar robotu geliştirmeden önce gerçek akrepleri gözlemlemek için uzun zaman harcamışlardır Akrebin tüm eklemleri işaretlenmiş ve yürüyüşü iki kamera ile kayda alınmıştır 134
Daha sonra bu akrebin yürüş esnasında bacakları arasındaki organizasyon ve koordinasyon çıkarılarak model akrebe uyarlanmıştır
Akrep projesinde robotun görevi sadece çölde 40 kilometre ötede bulunan bir hedefe girmek ve geri dönmektir Ancak robotun bu görevi hiçbir yönlendirme almadan kendi kendine yapması hedeflenmiştir 135
Boston North Eastern Üniversitesi'nden Frank Kirchner ve Alan Rudolph tarafından tasarlanan 50 santimetrelik akrebin karmaşık sorunları çözme yeteneği yoktur Robot akrep bir sorunla karşılaştığında sadece refleksleriyle hareket etmektedir Bu, onu durduracak herhangi bir şeyin mesela bir kayaya takılmanın üstesinden gelmesine olanak sağlamaktadır Robotun önünde iki tane ultrasonik algılayıcı vardır Eğer boyunun yarısından yüksek bir engelle karşılaşırsa etrafını dolaşmaya çalışacaktır Eğer sol taraftaki dedektör bir engel teşhis ederse otomatik olarak sağa yönelecektir Bu robottan belirli bir bölgeye gidip, kuyruğundaki kamera ile üsse resim göndermesi de istenebilmektedir
ABD ordusu akrebin Arizona'daki denemelerinden çok etkilenmiştir Robotun yolunu bulma yeteneğinin özellikle şehirler gibi, engellerle dolu olan savaş alanlarında faydalı olması umulmaktadır 136
Robolobster, Sudaki Akıntıları Istakozun Belirlediği Gibi Belirleyecek
Istakozlar dalgalı ve bulanık sularda, taşlı, kumlu veya yosunlu yüzeylerde bile rahatlıkla hareket edebilirler Böyle zorlu ortamlarda tam donanımlı dalgıçlar bile ilerlemekte zorlanırlar Şimdiye kadar deniz dibinde kullanılmak üzere yapılan hiçbir robot böyle bir yerde başarılı olamamıştır
Northeastern Üniversitesi (Boston MA) Deniz Bilimleri Bölüm Yöneticisi Joseph Ayers, ıstakozu taklit eden bir robot geliştirme projesine liderlik yapmaktadır Ayers projenin amacını şöyle açıklıyor:
Teknik hedefimiz, hedef ortamdaki hayvan sisteminin performans avantajlarını yakalamaktır 137
Robotun, madenlerin bulunması ve açılan madenlerde çalışması düşünülüyor Ayers bu işler için yine ıstakozun ne kadar uygun olduğunu ise şöyle dile getiriyor:
Robotun su altı madenlerini ararken yapacaklarının, bir istakozun yemek ararken yaptığı davranışlara uymasını bekliyoruz 138
Istakozların hızlı hareket eden suda yuvarlanıp kaymalarını engelleyecek bir yapısı vardır Hayvan en zor şartlarda bile istediği yönde hareket edebilir ve düzgün olmayan yüzeylerde ilerleyebilir Aynı şekilde robot da durmak ya da yerinde sabit kalmak için kuyruğunu ve pençelerini kullanacaktır
Robottaki mikro elektromekanik algılayıcılar (MEMS) ıstakozun dünyayı algılayışını taklit etmektedir Robot, hareketlerini su içindeki akımlara ve dalgalanmalara göre ayarlayabilecek yapıdadır Bunun için ıstakoz robota özel su akımı algılayıcıları ve antenler takılmıştır Gerçek bir ıstakoz, akıntının yönünü tüylü organları ile belirler Robot ıstakozda ise aynı işi elektromekanik algılayıcıların yapması planlanmıştır 139
Istakozun Koku Almak İçin Kullandığı Teknik
Suda yaşayan ıstakoz ve yengeç gibi canlılar, uygun bir eş veya besin bulmak ya da avcılardan kaçmak için koku alma duyularını kullanırlar California, Berkeley ve Stanford Üniversiteleri'nden araştırmacıların katıldığı bir çalışma, ıstakozların etraflarındaki dünyayı nasıl kokladıklarını ortaya çıkarmıştır
Istakozlar çok hassas bir koku alma duyusuna sahiptirler Bu duyu, koku sensörleri geliştirmeye çalışan robot mühendislerinin önünde yeni ufuklar açacak özellikler taşımaktadır California, Berkeley Üniversitesi'nde Biyoloji Profesörü ve College of Letters & Science adlı derginin başyazarı olan Mimi A R Koehl bu konuyla ilgili olarak şunları söylemektedir:
Soldaki resimde istakoz, sağdaki resimde istakozun antenindeki tüylü doku görülmektedir
Eğer dalgıçları göndermek istemediğiniz zehirli bölgelere yollayacak insansız taşıtlar ya da robotlar yapmak istiyor ve bunların kokuya göre yer belirlemesini istiyorsanız, bunlar için burun veya koku alan antenler tasarlamalısınız 140
Istakozlar ve diğer deniz kabukluları, antenlerini koku kaynağına hafifçe vurarak koku alırlar Bundaki amaç, antenlerinin ucunda bulunan ve kimyasal yollardan algılama yapabilen tüyleri koku molekülleriyle temas ettirmektir Karaib Denizi'nde yaşayan Panulirus argus adlı ıstakozun antenlerinin boyu 30 cm'yi bulur Uçlarında yarık bulunan antenin dış tarafı tüylü bir fırça görünümündedir Burası kokulara karşı oldukça duyarlıdır
California, Berkeley Üniversitesi'ndeki Mimi A R Koehl liderliğinde bir grup araştırmacı antenlerini vuran mekanik bir ıstakoz yapmışlardır Rasta Lobsta adı verilen robot ile yapılan deneme ve gözlemlerle, ıstakozların koku almak için kullandıkları tekniğin detayları araştırılmıştır
Istakoz antenini, koklamak istediği şeyin üzerine hızla vurmakta fakat geri çekerken daha yavaş davranmaktadır Böylece koku bulaşmış olan su, tüylerin arasında hareket etmeyerek daha uzun kalmaktadır
Istakozun kokuyu algılayabilmesi için ideal bir anten vuruş ve geri çekiş hızı vardır Yapılan deneyler, antenin farklı bir hızda hareket ettirilmesi halinde suyun duyarlı tüyler arasında akmayacağını ve hayvanın koku alma duyarlılığının azalacağını göstermiştir Bunun anlamı şudur: Istakoz çok küçük bir yerdeki en ufak koku farklılıklarını bile tüyleri vasıtasıyla yakalayabilmektedir Bunun için de antenini özel bir teknikle kullanmaktadır 141
Yeni Mekanik Sistemlerin Öncüsü: Solucanların Kas Yapısı
Solucan derisi son derece etkileyici bir tasarıma sahiptir Hayvanın silindir biçimindeki vücudunu kaplayan derisi, çapraz sarmallar biçiminde kuşatılmış liflerden oluşur Vücut duvarındaki kasların kasılması, derideki kısa ve kalın olan liflerin uzun ve ince bir şekle girerek hayvanın vücudundaki iç basıncın artmasına, böylece biçim değiştirmesine sebep olur İşte solucanların hareket etmesini sağlayan mekanizmanın temeli de budur
Şu an bu benzersiz mekanik sistem, Reading Üniversitesi Biyomimetik Merkezi'nde yeni projelere ilham kaynağı olmaktadır: Söz konusu projelerden birinde çok sayıda silindirik yapı solucandaki gibi yerleştirilmiştir Bu arada silindirlerin içinin su emebilecek polimer bir jelle doldurulması planlanmıştır Su kullanarak jelin şişmesi ve kasılması sağlanacaktır Böylece kimyasal enerji yalnızca gereken yerde mekanik enerjiye dönüşecek ve meydana gelen basınç tamamen güvenli bir şekilde sarmal biçimli bir torbada hapsedilecektir Jeldeki şişme ve kasılmanın bu şekilde kontrol altına alınmasıyla oluşturulan sistemin yapay bir kas olarak etkili biçimde çalışacağına inanılmaktadır 142
Doğada basınçla hacim büyültüp küçülterek şekil değiştirme sıkça kullanılır Solucan, ahtapot, deniz yıldızı ve anemonlar bu konuda verilebilecek en iyi örneklerdir Oysa teknolojik aletlerde şekil değiştirme pek rastlanılır bir şey değildir Var olan sayılı örnekte bu iş için hidrolik basınç kullanılır Hidrolik basınç ağır nesneleri, mesela asansörleri kaldırmak için ince boruların içinde uygulanır Hidrolik adı verilen sıvı, asansörü yukarı itmek için silindire pompalanır Asansörü aşağı çekmek için de geri boşaltılır Deniz yıldızları da hareket etmek için hidrolik basıncı kullanırlar Hayvan, kolları içinde uzunlamasına yer alan tüp biçimli ayaklara sahiptir Bunlar sıvıyla dolu olan bir iç boru sistemine bağlıdır Kaslar boruları sıkıştırdığında oluşan hidrolik basınç, sıvıyı ayaklara gönderir Deniz yıldızı kaslarını kullanarak hidrolik kuvvetin vücudunda bir dalga hareketi oluşturmasını sağlar İşte bu dalga hareketi sonucu ayaklar bir ileri bir geri uzanarak deniz yıldızının ilerlemesine olanak tanır
İnsanların örnek aldıkları her canlı, onların sahip oldukları her sistem iman eden insanlar için Allah'ın birer ayeti (delili)dir Bu gerçek Casiye Suresi'nde şöyle bildirilmiştir:
Sizin yaratılışınızda ve türetipyaydığı canlılarda kesin bilgiyle inanan bir kavim için ayetler vardır (Casiye Suresi, 4)
Geko Kertenkelesinin Ayakları Teknolojiye Ufuk Açıyor
Geko adlı kertenkeleler duvarları hızla tırmanarak tavana yapışabilir ve burada rahatlıkla yürüyebilirler Uzun yıllardır yürütülen çalışmalar sonucunda hayvanın bu becerisinin hangi üstün tasarımdan kaynaklandığı bulunm uştur Şimdiye kadar hayali film kahramanı örümcek adamgibi dikey yüzeylere hızla tırmanmayı sağlayacak bir yeteneğin ne şekilde mümkün olabileceği bilinmiyordu Ancak gekonun tek bir adımı özellikle robot tasarımcıları için çok büyük gelişmelere yol açmıştır Bunlardan bazılarını şöyle sıralayabiliriz:
Kaliforniyalı araştırmacılar kertenkelenin yapışkanlı parmaklarının hem kuru hem de kendi kendini temizleyen yeni bir sentetik yapıştırıcının geliştirilmesine yardımcı olacağını düşünmektedirler 143
Gekolar ayaklarıyla sürtünme kuvvetinden 600 kat daha büyük bir yapışkan güç üretirler Bu tarz bir yapışma tekniğine sahip, geko benzeri ayaklarla yapılacak robotlar, duvarlarda yürüyerek yanan bir binadaki mahsur kalmış kişileri kurtarma için kullanılabilir Daha küçük araçların kullanıldığı tıbbi uygulamalarda ve bilgisayar mühendisliğinde ise kuru bir yapışkan olarak büyük faydalar sağlayabilir 144
Bacaklarıyla bir yüzeye dokunduklarında otomatik olarak tepki veren yaylar gibi hareket ederler Bu da beyni olmayan robotlar için oldukça iyi bir metottur Gekonun ayakları defalarca kullanımda bozulmaz; kendi kendini temizler ve vakumlu ortamlarda ve su altında da çalışır 145
Nanoameliyatlar sırasında kaygan vücut parçalarını birarada tutmaya yarayabilir 146
Araba lastiklerinin yolu daha iyi kavraması sağlanabilir 147
Teknelerin, köprülerin, iskelelerin çatlaklarının onarılmasında, uydular için düzenli bakımın sağlanmasında kullanılabilir 148
Geko ile yapılacak robotların yerleri, camları, tavanları, dik zeminleri temizlemesi mümkün olabilir Ayrıca sadece dik yüzeylerin tırmanılması değil, karşılaşılan engellerden de etkilenme olmayacaktır 149
(alıntı harun yahya)
130 mitpress mit educatalogitemdefault asp?sid
059CE164618344108320D5828734B95A&ttype 2&tid 8812
131 Bu konuda ayrıntılı bilgi için bakınız: Harun Yahya, Düşünen insanlar için,
Vural Yayıncılık, Aralık 2000, 4 baskı ss 7174
132 howstuffworks comsnakebot htm
133 newscientist comnewsnews p?id ns9999637
134 ais gmd deBARSCORPIONbiology htm
135 ais gmd deBARSCORPION
136 newscientist comnewsnews p?id ns9999637
137 spie orgweboerseptembersep00cover1 html
138 spie orgweboerseptembersep00cover1 html
139 spie orgweboerseptembersep00cover1 html
140 berkeleyedunewsmediareleases20011130lobsthtml
141 berkeleyedunewsmediareleases20011130lobsthtml
142 rdg ac ukBiomimprojects htm
143 news bbc co uklowenglishscitechnewsid781000781611 stm; BBC News Online, 7 June, 2000
144 worldwealth netsamplemagArticleGeckoPrint html; World Wealth International, February 2001, Vol 1, Issue No1
145 discover comsept00featGecko html; Fenella Saunders, Discover, September 2000, vol21, No9
146 discover comsept00featGecko html; Fenella Saunders, Discover, September 2000, vol21, No9
147 discover comsept00featgecko html; Fenella Saunders, Discover, September 2000, vol21, No9
148 discover comsept00featgecko html; Fenella Saunders, Discover, September 2000, vol21, No9
149 discover comsept00featgecko html; Fenella Saunders, Discover, September 2000, vol21, No9
