Sinema filmlerinde ve video oyunlarındaki animasyonlar, etkileyici bir şekilde gerçeğe yakın hale geldi. California Üniversitesi (UCLA) ve Carnegie Mellon Üniversitesi'nden araştırmacılar, bilgisayarlarda kullanılan grafik teknolojisini ilk kez yumuşak robotların hareketlerini simüle etmek için uyarladılar.
Yumuşak robotlar, hasarlara karşı dayanıklılık sunmasının yanı sıra insanlarla etkileşimlerinde güvenlik sunmak için esnek bir malzemeden üretiliyor. Yumuşak robotlar, çalışırken şekil değiştirdiklerinden hareketlerini tahmin etmek oldukça zor bir iş.
Yumuşak robotlar için filmlerdeki teknoloji simüle edildi
Robot bilimciler, şimdiye kadar yumuşak malzeme sistemlerinin dinamiklerini, yumuşak robotların tasarımını ve kontrolünü araştırmak için deneme yanılma yöntemini kullandılar. Sert ve esnek olmayan malzemelerden yapılmış robotların modellenmesi, mevcut bilgisayar simülasyon araçları kullanılarak nispeten kolay, ancak yumuşak robotlar için aynı şey geçerli değil.
Filmlerde genellikle serbest akışlı nesneleri canlandırmak için DER (Discrete Elastic Rods) adlı bir algoritma kullanılıyor. DER, bir saniyeden daha kısa sürede yüzlerce hareketi öngörebiliyor. Araştırmacılar, DER yardımıyla Mars yüzeyi veya su altı gibi zorlu koşullarda robotların hareketlerini simüle edebilen bir fizik motoru oluşturmak istedi.
Carnegie Mellon Mühendislik Fakültesi'nde makine mühendisliği profesörü olan Carmel Majidi, "Şimdiye kadar, yumuşak robotları simüle etmek için elimizde iyi yazılım araçları yoktu. Çalışmamız, gişe rekorları kıran filmlerde ve animasyon filmlerinde saç veya kumaş modellemek için kullanılan bilgisayar grafik yazılımını kullanılarak, yumuşak robotların nasıl başarılı bir şekilde simüle edilebileceğini gösteren ilk yazılımlardan biri." diyor.
Yumuşak robotlar, deniz yaşamını incelemek için kullanılabilir
Araştırmacılar, üç yıl önce Majidi'nin Soft Machines Laboratuvarı'nda birlikte çalışmaya başladı. Araştırma ekibi bir yandan UCLA'daki araştırma laboratuvarında simülasyonları yürütürken, diğer yandan simülasyon sonuçlarını doğrulayan fiziksel deneyler gerçekleştirdi. Araştırmacılar, şu anda bu teknolojiyi bakteri ve deniz yıldızının hareketlerinden esinlenen diğer yumuşak robotlara uygulamak için çalışıyorlar. Bu tür robotlar, deniz suyunun koşullarını izlemek veya kırılgan deniz yaşamının durumunu incelemek için kullanılabilir.
Yeni simülasyon aracı, yumuşak robotların çizim tahtasından uygulamaya geçirilmesi için gereken süreyi önemli ölçüde azaltabilir. Robotlar hala doğal sistemlerin verimliliğine ve yeteneklerine uyum sağlamaktan çok uzak olsa da, bilgisayar simülasyonları bu boşluğu azaltmaya yardımcı olabilir.