Geçen yaz, Harvard robotik laboratuvarlarında bir böcek uçuşmaya başladı. Bir atacın yarısı büyüklüğünde, bir gramın onda biri ağırlığında, birkaç inç uzunluğunda olan ufacık robot sinek kanatlarını muhteşem bir hızla çırparak, aynı gerçek bir böcek gibi uçmaya başladı.
Sanki bir kendi çocuğunuzun ilk adımlarını atarak yürümeye başlaması gibi uçan robot böceği izleyen kişi ise; doktora öğrencisi Pakpong Chirarattananon . Sabahın 3 ‘ünde heyecanla robot böceğin uçuşunu meslektaşları ve danışmanı ile paylaştı. “ O an çok heyecanlandım, uyuyamadım, “ diyor Chirarattananon. Araştırma Science jurnalinde yayınlandı.
SEAS Harvard Mühendislik ve Uygulamalı Bilimlerden Prof. Robert J. Wood, “ İşte 12 yıldır tam olarak üzerinde çalıştığımız buydu. Bu laboratuvar geçmişte pek çok devrimsel buluş, malzeme ve tasarımı hayata geçirmiştir.”
Evet bu laboratuvarda insanın dahiliğinin limitlerinin zorlandığı bir gerçek.
Bir sineğin biyolojisinden ilham alan bilim adamları , milimetreden de küçük bir anatomiye sahip, saniyede kanatlarını 120 kez çırpan bu küçüklükte bir mikro kontrol sisteminin yapılması için düzinelerce araştırmacı bir araya geldi. Bu robot sineğin yaratılması için araştırmacılar sadece küçük bir fikirden yola çıktı. Yola çıktıklarında neyle karşılaşacaklarını bilmiyorlardı. Çalışmaya başladıkça problemler ardı ardına geldi. Örneğin uçuş kaslarını üretmek oldukça zor. Çünkü bu parçaların hiç biri hazır kitlerden çıkan parçalar değil.
Sineğin ağırlığı sadece 80 mg ve kanat açıklığı sadece 3 cm. Kanat frekansı 120 Hz
Daha büyük robotlar elektromanyetik motorlarla uçabilir fakat küçüklükte bir robot üretmek için bir alternatif yoktu.
İşte bu ufacık robotta piezoelektrik aktüatörler kullanıldı. Bu aktüatörlerde ,birkaç seramik şerite elektrik alan uygulandığında çalışmaya başlıyor. Yani bildiğimiz elektrik motorlarından oldukça farklı. Eklem olarak plastik menteşeler tutturulmuş karbon fiber kullanıldı. Böylece robotun çırpınan kanatları birbirinden bağımsız olarak gerçek zamanlı kontrol edilebiliyor.
Bu kadar küçük boyutlarda bir cismin uçuşunu küçücük bir hava akımı bile değiştirebiliyor. Bu nedenle uçuş dinamiklerinden kaynaklanan dış etki oldukça farklı. Yani bu robot sineğin uçması nerdeyse bir mucize. Bu robot sinekler için için geliştirilen açılabilen(pop-up) kanatlar tümüyle dahice bir buluş. Lazer kesimi katlardan oluşan incecik düz tabakalardan oluşan kanatlar aynı bir çocuk kitabı gibi sayfalarını çevirdikçe açılan şekillere benziyor. Ekip son altı ayda mükemmel robot sineğe ulaşmak için 20 prototip geliştirdi. Araştırmacılar sonraki adımda robot sineklerden oluşan koloniler oluşturmak ve bu kolonileri kablosuz elektrikle yönlendirmek istiyor. Bu gidişle gelecekte casus sineklerden oluşan koloniler görebiliriz.
Kaynak : http://news.harvard.edu/gazette/story/2013/05/robotic-insects-make-first-controlled-flight/
Araştırma Referansı :
- Kevin Y. Ma, Pakpong Chirarattananon, Sawyer B. Fuller, and Robert J. Wood. Controlled Flight of a Biologically Inspired, Insect-Scale Robot. Science, 3 May 2013: 603-607 DOI: 10.1126/science.1231806
