Robotların Zıplama Yeteneği ve Mekanik Avantajları
Birçok robot, insanlar kadar dayanıklı olabilme kapasitesine sahip olduğu için, araştırmacılar bu teknolojiyi geliştirirken alternatif modeller arayışına girmiştir. Çoğu robotik araştırma, insanların monoton veya tehlikeli işlerini devralarak, daha verimli bir iş gücü yaratmayı hedeflemektedir. Örneğin, Boston Dynamics’in Spot robotu, Pompeii’nin kalıntılarını korumak için gece vardiyasını devralmış durumda. Robotlar, dişliler, mandallar ve kasnaklar gibi çeşitli mekanizmalar aracılığıyla, birçok görevi insanlardan daha etkili bir şekilde yerine getirebilecek şekilde tasarlanabilir. Böylece, biyolojik kasların sağladığı sınırlamalar aşılabilir.
UC Santa Barbara’daki Hawkes Laboratuvarı’ndan araştırmacılar, yapay zıplayan robotların çoğunun, doğadaki kanguru, kurbağa ve çekirge gibi hayvanların zıplama yeteneklerine dayandığını keşfetmiştir. Bu hayvanların, tek bir sıçramada oluşturabilecekleri güç, biyolojik kasların enerji uygulama kapasitesiyle sınırlıdır. Süper kahramanların aksine, biyolojik yaratıklar dramatik bir şekilde çömelip enerji biriktirerek yüksek zıplamalar yapamazlar. Ancak robotlar, bu tür zıplama yeteneklerini gerçekleştirebilir.
UC Santa Barbara’daki araştırmacılar, henüz popüler bir isme sahip olmayan ancak “iş çarpması” olarak bilinen mekanik bir avantajı kullanan yenilikçi bir robot geliştirdiler. Bu robot, küçük bir motorla, okçuların yayını andıran karbon fiber şeritlerden yapılmış büyük yaylarla birleştirilmiştir. Motor, güçlü bir filamentin yavaşça sarılmasıyla, yayları sıkıştırmakta ve bu süreçte yayların etrafında sarılı olan lastik bantlar gerilmektedir. Böylece, ek bir güç sağlarken karbon fiberin dayanıklılığı artmaktadır.
Robotun zıplama performansının, kullanılan malzemelerin potansiyelinin zirveye ulaştığına inanılmaktadır. Yaylardaki gerilim serbest bırakıldığında, robot sadece dokuz milisaniyede 0’dan 100 km/s hıza ulaşmakta, 315g hızlanma kuvvetine erişmektedir (bu, çoğu insanın dayanabileceği 9g’den çok daha fazladır) ve neredeyse 30 metre yüksekliğe sıçrayabilmektedir. Yaylar düzleşip enerjilerini serbest bıraktıkça, robotun şekli aerodinamik bir ok haline dönüşmekte, bu da hızını artırmaktadır. Üstelik, robot oldukça hafif olduğundan, bu süreçte kendisini yok etmeden yere geri inebilmektedir.
Bir robot için engebeli arazilerden ve engellerden atlamak, yuvarlanmak veya geçmeye çalışmaktan çok daha kolaydır. Robotun bu yetenekleri, Dünya’nınkinden daha az yerçekimi olan diğer gezegenlerde de büyük fayda sağlayabilir. Araştırmacılar, robotun mevcut haliyle, azaltılmış yerçekimi ve atmosfer eksikliği sayesinde Ay’da 120 metre yüksekliğe ve yarım kilometrelik net mesafelere ulaşabileceğini tahmin ediyorlar…
