Robot
Mucizesi
Teknolojinin hemen hemen başka hiçbir alanında kurgu ve gerçeklik arasındaki uçurum, robotların geliştirilmesindeki kadar büyük değildir. Bilim adamları hantal robotları daha hareketli, becerikli ve akıllı yapabilmek için var güçleriyle çalışıyorlar.
km başlıklı robot, uzaydaki yolcu­luğuna hazırlanıyor. Tüm benzer­liğine rağmen "Star Wars" filmle­rindeki bir klon savaşçısı değil o, aksine NASA'nın tamamen gerçek bir icadı. Bi­limkurgu uzayda gerçek olmaya başlıyor. NASA bir "robonot"u uzaya gönderdi­ğinde, etten ve kemikten oluşan meslek­taşlarının üzerinden tehlikeli görevleri alacak veya önceden öngörülmeyen olaylarda hemen duruma müdahale edebilecek. NASA'daki mühendisler, ro-bonotlara ellerini bazen çok hassas, ba­zen de sert bir şekilde kullanmayı öğreti­yorlar. Dokunduğu yer, stereo kamera tarafından başlığının önündeki siperin arkasından robota gösteriliyor. Ciddi durumlarda robotun her elle müdahale­si tam olarak yerine oturmak zorunda, aksi halde insan meslektaşlarını tehlike­ye atabilir. Mesela uzay istasyonunda ka­paklardan biri sıkıştığında, veya dışarıda birdenbire tamir edilmesi gereken bir şey olduğunda... Uzaydaki bir yolculuğa saatlerce hazırlanması gereken bir astro­notun aksine robonotlar, hemen uzayın derinliklerine adım atabilir ve çalışmaya başlayabilirler.
Film yapımcısı ve yönetmeni George
Robot Teknolojisi
ROBOT FUTBOLCULAR: Robotlar arası futbol turnuvaları son zamanlarda oldukça gözde. Futbol robotları, sensörler sayesinde oyun alanı üzerinde yönlerini bulabiliyor ve topu tanıyabiliyor ve birbirleri arasında haberlesiyor, pozisyonlarını ve izlenimlerini bildiriyor ve böylece yardımlaşmalı bir oyun oynayabiliyorlar. Birbiriyle yardımlaşan İlk robotlar endüstride
kullanılmaya başlandı, ancak burada oynamalarına izin yok.
Lucas bilimkurgu filmlerin -'de, robotları ve makineleri hareket ettirmekte veya uçurmakta şim­diye kadar hiçbir sorun yaşamamıştı. Buna karşın Amerikan uzay kurumunun bugüne kadar astronotların yerine robot kullanmak konusunda işi hiç de kolay değildi. Sonuçta astronotlar uzun bir sü­re onlar için milli kahramandılar. Ancak teknolojik gelişmeler efsaneyi sonlan-dırmış görünüyor. Dünyanın çeşitli araştırma şehirlerinde bilim adamları, robotları, işleri kendi başlarına hallede­bilmeleri için, yeterince zeka ve beceriy­le donatabilmek için çalışıyorlar.
Robotlar işbaşında: Akıllı otonom sistemlerle uzaya yolculuk
NASA da artık önemli aşamalar kat et­miş görünüyor: Planlarına göre uzayda­ki tehlikeli hareketler gelecekte insanlar tarafından değil, robonotlar tarafından geliştirilecek. Ancak günümüzün ve ge­leceğin robot nesilleri için henüz dünya üzerinde yapılması gereken çok iş var. Bir felaketten sonra enkaz ve harabe alanlarında olduğu kadar, alışılmadık veya tehlikeli günlük işlerde de robotla­rın kullanılması düşünülüyor. Hizmet ve bakım robotları olarak akıllı makinele­rin parlak bir geleceğe sahip olacakları öngörülüyor. Almanya'da Fraunhofer Enstitüsü'ndekİ AiS, (Autonome intelli-gente System e/Akıllı Otonom Sistemler) robot teknolojisi alanında önde gelen araştırma kuruluşlarından biri. Sankt Augustin'deki Schloss Birlinghoven'da bilim adamları kendi inşa ettikleri yara­tıklara yaşam veriyorlar. Bu kuruluşun
özelliği şu: Kendi başlarına belli işleri ya­pabilen ve telsiz bağlantısı olmayan, kablosuz robotlar.
Enstitünün çoğu koridorunda cam­dan, büyük kapılar otomatik olarak açı­lıyor. Robotlar kapıları telsiz sinyaliyle açabiliyor ve bina içinde serbestçe hare­ket edebiliyorlar. Mesela Kurt: Altı teker -leğiyle, bildiğimiz tipik robotlara pek benzemiyor. Daha çok uzaktan kuman­dalı, büyük bir oyuncak arabaya benzi­yor. Ancak Kurt kendiliğinden AiS için­de kendi yolunu bulabiliyor, dışarıdan herhangi bir müdahale veya kumanda sinyalleri olmadan da. Kurt, Kanaluntersuc-hungs-Roboterplattform'un (Kanal Araştırma- Robot Platformu) kısaltması. Bu araç ilk olarak lağım kanalla­rında sorunlu yerler olup ol­madığını araştırmak için ta­sarlanmış. Ancak bilim adanılan zamanla, içinde ha­reket etmesi zor bu kanalla­rın Kurt'ım hareket kabiliyet­lerine uygun olmadığım ve bu iş için başka bir robot ge­liştirilmesi gerektiğine karar vermişler. Böylece Kurt'a ye-
ni bir görev verilmiş: Artık, mümkün olan her amaç için test platformu olarak, araştırma ve eğitim için çalışıyor. Aşağı­da, bor ulardaki kaygan işler için de yıla­na benzer bir araç kullanılıyor şimdi. Makro, iki metre uzunluğunda ve 50 kg. ağırlığında, bir ICE gibi iki kafası olan ve ileri geri hareket edebilen bir robot. İki kızılötesi ve bir ultrases sensörü, bir la­zer projektörü ve kafa üzerindeki iki ka­mera yılanın lağım kanalı içinde yolunu bulabilmesini sağlıyor. Test amaçlı ola­rak bilim adamları enstitünün bir çayır->
ROBOTEK 2002: Japonya'nın Yokohoma kentinde düzen­lenen Robotex 2002 Fuarı'nda ziyaretçiler en yeni robot teknolojileriyle tanışma fırsatını buldular.
CHIP EYLÜL 2002
MARS ROBOTU; Dr. Fran Kirchner "Scorpion" adındaki robotuyla Mars'taki olası bir göre İçin hazırlanıyor. Teksas çöllerinin hareket edilmesi zor yüzeylerir diğer robotlardan daha fazla ilerlemeyi basara "Scorpion", uzaya çıkması için diğerlerine göre daha şanslı.
lığı üzerinde kanalizasyon sisteminin bir bölümünü tekrar inşa etmişler, burada yan sürünen, yarı hızlı hareket eden ro­bot test ediliyor. Bir yılanın pullarını mekanik olarak tekrar inşa etmek çok zor olduğu için, küçük tekerlekler yapay sürüngenin hareket etmesini kolaylaştı­rıyor. Beton borular arasında henüz sadece bir prototip hareket ediyor.. Bu prototipin takipçisi ek olarak bir lazer optiğine sahip olacak ve boru-lardaki çatlakları yoklayabilecek. Ayrıca su geçirmez ve patlamalara karşı korunaklı (metan gazı yüzün­den) olacak.
Robotlar ödüllendirme ve cezalandırmayla öğreniyorlar
Yılan benzeri robotların, deprem sonra­sında enkaz altında kalanların aranması için de kullanılması düşünülüyor. "11 Eylül saldırısı, günümüzde felaketlerde kullanılabilecek robotların olmadığını gösterdi" seklinde bir açıklamada bulu­nuyor AiS çalışanı Dr. Bernhard Kla-aBen. Bu tip aygıtların ekstrem durum­larda kullanılması mantıklı olabilir, an­cak hazır düşüncelere rağmen geliştiril­meleri zor ve zahmetli. Ayrıca bu iş için gerekli paranın eksikliğinden de söz edi­yor Dr. KlaaBen.
Uzaktan yönetim olmadan kendili­ğinden hareket edebilen ve is yapabilen komplike robotlar klasik programla-
mayla yasama hazırlandırılmıyorlar, bunlar kendilerinden talep edilen bece­rileri kendi kendilerine öğrenmeliler. "Bunu ödüllendirme ve cezalandırma ile onlara Öğretiyorum" diye robot kontrol mimarilerinin çalışma şeklini açıklıyor fizikçi Ralph Breithaupt. Pratikte robot,
neler. Daha basit olan alıştırmalardan biri, düz yürümek. Fizikçi kertenkeleye benzeyen bir robotla bunun tanıtımını yapıyor. Yapay hayvanın dört bacağı, ha­reketli bir "sırt kası" ve kafasına yerleşti­rilmiş bir kamerası var. Verilen talimat­ları kısa bir C++ programı üzerinden
Eski Roma'daki gibi, ancak insanların değil, robotların köle olduğu bir düzen kurmak istiyoruz. €€
Profesör Gerd Hirzinger, DLR (Oberpfaffenhofen)
mesela bir duvara tosladığında eksi 100 puan alıyor veya kendisini hedefe yak­laştıran her adım İçin artı puanlar alıyor. Robotlara özgü bu eğitime "reinforce-ment (destek güç)" öğrenme deniliyor ve bu komplike sistemlerde de önceden belirlenmiş davranış örneklerinin sade­ce küçük bir kümesini içeriyor. Sinirsel ağlar üzerinden robot daha sonra daha etkileyici etkinlikleri de öğrenebiliyor.
8 bacaklı "Scorpion" Mars görevine hazırlanıyor
Breithaupt'un robotları dört, altı veya sekiz bacaklı hareket edip koşan maki-
alıyor. Açıldıktan sonra bir dakika sürey­le çırpınıyor ve kendi kendinin görünü­şünü çiziyor. Daha sonra hangi hareket imkanlarının olduğunu ve bunların hangi etkilere neden olacağını algılıyor. 60 saniyelik hesaplama süresinden sonra elektromotorlar dönmeye başlıyor ve ro­bot hemen yürümeye başlıyor. Genetik algoritmalar sayesinde bacaklar yürü­meyi öğrenmiş. İleri doğru koşmayı sağ­layan hazır bir program için bir bilgisa­yar yaklaşık olarak yarını gün hesap yap­mak zorundadır. Bu öğrenme yöntemi­nin bir diğer avantajı ise robotların komplikasyonların da üstesinden gele-
CHIP EYLÜL 2002
PARMAK Ucu HASSASİYETİ: Oberpfaffenhofen'da geliştirilen dört parmaklı el, sensörler ve torklarla neyi, nasıl tuttuğunu "hissediyor". Stereo resimler ve force feedback ile bu bilgiler, kontrol merkezindeki çalışana iletiliyor.
araç sırt çantasında Scorpion'u taşıyabi­lir ve araç Mars yüzeyinde hareket ede­meyecek veya ilerleyemeyecek bir duru­ma geldiğinde Scorpion araçtan ayrıla­bilir ve yola devam edebilir. Yere daha sağlam basmasını sağlamak için robot sekiz bacaklı olarak geliştirilmiş. Önde­ki iki bacak tutunmayı sağlayacak kollar olarak kullanılsa da, mesela yer Örnekle­ri almak için, araç dengesini kaybetmi­yor. Dünyadan uzakta iş görebilen ro­botlar, Münih Oberpfaffenhofen'daki Alman Hava ve Uzay Kurumu nun (DLR) Robotik ve Mechatronik Ensti-tüsü'nde geliştiriliyor. Profesör Gerd Hirzinger ise başka konsepti izliyor. Ya­pay zeka ile robonotların daha akıllı ve becerikli hareket etmelerini sağlamak yerine, makineleri sensörlerle daha akıl­lı yapmak istiyor.
Sinyallerin robota geri dönmesi, de­ğişen durumlara karşı robotun çabuk adapte olmasını sağlıyor. Robot enstitü­sünün uzay yolculuğu merkezinde geliş­tirilen yapay kolların ve ellerin, endüst­rinin hareketli üretim bantlarındaki be­ceriksiz yerleştirme makineleri ile çok az ortak yanı var. Bunlar hafif ve filigran
bilmesi, mesela robotun bacaklarından biri bloke olmuşsa.
Robot kertenkele, tüm bacakları blo­ke olduğunda sürünebiliyor, robot bu durumda başka bir hareket düşünüyor, bu da fizikçileri robot evrimi üzerinde teşvik ediyor: Bir balık sadece sırt kaslar rı ve yüzgeçleriyle karaya sürünmüş ola­bilir. Robotik sayesinde bu tip mümkün olan gelişme adımları, uygun fosiller henüz bulunmamış olsa da, gerçekleşti­rilebiliyor. Schloss Birlinghoven'daki bi­lim adamları, robotlarının gelişimi için doğayı gözleyerek, bilinçli bir şekilde il­ham alıyorlar. Bu araştırma dalma "bi-omimetik" deniliyor. Sekiz bacaklı yü­rüyen makine "Scorpion" da bu şekilde oluşmuş.
Bu robotun bir sonraki Mars göre­vinde, kızıl gezegen üzerinde hareket et­mesi zor alanları keşfetmek için şansı
yüksek. Bu projenin finansmanında, di­ğer sayısız uluslararası rakip projede ol­duğu gibi, NASA büyük bir katkıda bu­lunmuş. Geliştiriciler robotlarıyla bir­likte sıkça Teksas'a çağrılıyorlar ve ro­botlarının kendilerine yabancı olan bir parkurda neler başardıklarım gösterme­leri isteniyor. Bu parkur bir golf sahası şeklinde inşa edilmiş, bir engelden diğe­rine geçiliyor. Ancak şikanlar o kadar farklı ki, şimdiye kadar hiçbir robot, hepsini birden geçmeyi başaramamış. AiS'den Dr. Frank Kirchner yarışta iyi bir yerde, onu sıkça Scorpion'u ile Bonn'daki Ren nehri kıyısında antren­man yaparken görmek mümkün.
İnsan kolu gibi hareket edebilen robot kolları
NASA'nm planlan, tekrar Rover gibi bir aracı Mars'a yollamayı öngörüyor. Bu
ROBOTLARIN GELİŞİMİ
1769 TÜRK
1959 ROBOT KOLU
1968 WALKİNG TRUCK
1997 MARS ROVER
Bu şah makinesi şah oynayan bir robot değildi ve hileliydi, ancak akıllı makineler hayal eden insanlık rüyasının ilk örneklerinden biri.
Unimation, otomobil endüstrisi için ilk robot kolunu geliştirdi. 1978'den beri evrensel olarak programlanabiliyor.
Bir bilgisayar, General Electric'in Pentagon için geliştirdiği bu İnsan taşıyan dört bacaklının bacak hareketlerini kontrol ediyor.
NASA'nın Pathfinder görevinde arazi üzerinde hareket edebilen robot, resimler çekip bilimsel araştırmalar yaptı.
CHIP EYLÜL 2002