SMART ve NUS'tan Yumuşak Robotlarda İnsan Benzeri Zekâ İçin Sinirsel Taslak

[Cengiz Özemli]

Yumuşak robot kolların geniş hareket repertuarını tek seferde öğrenmesini sağlayan ve değişen koşullara anında uyum gösteren yeni bir yapay zeka kontrol sistemi geliştirildi. Bu sistem, yeniden eğitime gerek kalmadan robotların esnek ve adaptif hareket etmesini mümkün kılıyor.

Singapur merkezli SMART Mens, Manus & Machina (M3S) araştırma grubu ve Singapur Ulusal Üniversitesi (NUS), Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) ve Nanyang Teknoloji Üniversitesi (NTU) iş birliğiyle geliştirilen bu yapay zeka tabanlı kontrol sistemi, yumuşak robot kolların farklı görevlerde edinilen davranışları aynı anda öğrenip yeni durumlara hızla adapte olmasını sağlıyor. Bu gelişme, yumuşak robotların insan benzeri uyum kabiliyetini artırarak, destekleyici robotik, rehabilitasyon ve medikal robotik gibi alanlarda daha güvenli ve çok yönlü kullanım potansiyeli sunuyor.

Yumuşak robotlar, sert motorlar yerine esnek malzemeler ve yapay kas görevi gören aktüatörlerle hareket ediyor. Bu tasarım, onları hassas ve uyum gerektiren işlerde ideal kılıyor ancak kontrolü zor, çünkü şekilleri tahmin edilemeyen şekilde değişebiliyor. Gerçek dünya koşullarında yaşanan küçük değişiklikler bile robotların hareketlerini bozabiliyor.

Bugüne kadar yumuşak robotlarda genellikle ya farklı görevler arasında öğrenilen bilgiyi kullanabilme, ya hızlı adaptasyon ya da hareket sırasında kararlılık sağlama becerilerinden sadece biri veya ikisi başarılabiliyordu. Bu üç özellik bir arada olmadan robotların gerçek uygulamalarda kullanımı sınırlı kalıyordu.

### Yapay Zeka Kontrol Sistemi

Yeni sistem, yapay sinaptik bağlantılar prensibinden esinlenerek iki tür "sinaps"u paralel çalıştırıyor. "Yapısal sinapslar" çevrimdışı olarak temel hareketler üzerinde eğitilirken, "plastik sinapslar" robot çalışırken çevrimiçi olarak ince ayar yapıyor. Bu yapı, robotun hareketini anlık durumlara göre optimize ederken hareketlerde stabiliteyi sağlıyor.

### Teknik Özellikler

• Çeşitli temel hareketlere dayalı ön bilgiler çevrimdışı öğreniliyor
• Online adaptasyon ile anlık tepki verme
• Hareketlerde güvenliği ve kararlılığı sağlayan yerleşik stabilite ölçütü
• Birden fazla görev türü destekleniyor: yol takibi, nesne yerleştirme, bütün vücut şekil kontrolü
• Farklı yumuşak kol platformlarında çapraz uyumluluk
• Testler: kablo tahrikli yumuşak kol ve şekil hafıza alaşımı aktüatörlü yumuşak kol
• Ağır dış etkilere karşı yüzde 44–55 hata azalma
• Yük değişiklikleri, hava akımları ve aktüatör arızalarına rağmen %92'nin üzerinde şekil doğruluğu
• Aktüatörlerin yarısı arızalansa bile stabil performans

### Gelecek ve Endüstriyel Uygulamalar

Bu teknoloji, üretim, lojistik, sağlık ve rehabilitasyon alanlarında sürekli programlama gereksinimini azaltarak maliyet ve iş kaybını düşürme potansiyeli taşıyor. Hasta destek ve rehabilitasyon cihazları, hastanın durumuna göre otomatik uyum gösterirken, medikal yumuşak robotlar bireysel ihtiyaçlara daha duyarlı yanıtlar verebilecek.

Araştırmacılar, sistemi hızlı ve karmaşık ortamlarda çalışabilecek diğer robotik sistemlere entegre etmeyi planlıyor. Böylece asistif robotik, medikal cihazlar ve endüstriyel yumuşak manipülatörler gibi alanlarda geniş uygulama olanakları bulunacak.

Bu çalışma, SMART ve NUS iş birliğiyle, Singapur Ulusal Araştırma Vakfı'nın CREATE programı desteğiyle gerçekleştirilmiştir.