Hamamböcekleri insan gibi koÅŸuyor!

Hızla hareket eden bir hamamböceÄŸinin, arka bacakları üzerinde eÄŸilip bir insan gibi koÅŸtuÄŸunu bilir miydiniz? Hayatlarını hamamböceklerini inceleyerek geçiren bilim adamları, çok ilginç bulgulara ulaşıyor ve çok bacaklı beyinsiz robotlar üretiyor.Hayatı hamamböcekleri arasında geçen bilim adamı Robert Full, Kaliforniya Ãœniversitesi'nde biyomekanik profesörü. Poly-PEDAL Laboratuvarı'nın direktörü; yaÅŸamını hayvanların hareketlerini çalışarak genel prensipler çıkarmaya adadı. (Polypedal, çok ayaklı demek ve PEDAL, performans, enerjik ve hayvan hareketlerinin dinamiÄŸi kelimelerinin kısaltılmışı) Ekibi, örneÄŸin kertenkelelerin ayak baÅŸparmakları üzerindeki kılları sayıyor ve çok bacaklı beyinsiz robotlar yapıyor. Hamamböcekleri, kırkayaklar ve küçük iÅŸler peÅŸinde koÅŸan diÄŸer organizmaları filme alıyor. Ve en yüksek hızla hareket eden bir hamam böceÄŸinin, arka bacakları üzerinde eÄŸildiÄŸini ve bir insan gibi koÅŸtuÄŸunu keÅŸfetti. Poly-PEDAL ekibi, bir haÅŸerenin her küçük adımının tam kuvvetini, yerini ve zamanını ölçebilen yüksek hızlı videoyla donatılmış bir haÅŸere pisti inÅŸa etti. Platform, iki kutuplu filtreler arasına sıkıştırılmış fotoelastik bir madde ve üç katman üzerinde parlayan bir ışıktan oluÅŸuyordu. Bir hamamböceÄŸi sahne üzerinde yürütüldü. Bacakları, küçük ama önemli bir dereceye kadar maddenin biçimini bozuyordu. Yürümek bir zıplamaBir hamamböceÄŸinin- aslında her çeÅŸit bacağın, bir yay çubuÄŸundan baÅŸka birÅŸey olmadığını anlaşıldı. EÄŸer herhangi bir adım boyunca sarfettiÄŸi kuvvetin grafiÄŸi çıkartılsa, sonuç bir sinüs dalgası gibi görünür: Ä°tme sırasında maksimuma çıkarken, ayak havada süzüldüğü sırada sıfıra düşer ve sonra yere inme ve tekrarlar sırasında negatif olur. Bir adım sadece bir zıplama. Yürümek ya da koÅŸmak, denge için bir yaydan diÄŸerine doÄŸru odaklanmış bir zıplama sorunu. Köpekler de aslında iki bacak üstünde zıplar, hamamböcekleri (ve ÅŸaşırtıcı bir ÅŸekilde kırkayaklar da) 3 bacak üstünde, yengeçler ise 4 ayak üstünde zıplar.Bu kuralın evrensel ve matematiksel olarak modellenmesi çok basit. Full'un robot videoları, A Bug's Life (Bir BöceÄŸin YaÅŸamı) adlı animasyon filmindeki haÅŸerelerin hareketlerine ilham oldu. Pek çok robot, tekerlekli hareket ediyormuÅŸ gibi tasarlanıyor. Dengede durmaları için en az üç bacağı yerde tutuluyor. Ama gerçek bacaklar böyle çalışmaz. Hayvanlar dinamik bir ÅŸekilde dengelidir.Åžaşırtıcı benzerlikHayvanlar aleminde her bacak hemen hemen aynı sertliktedir. Full, yürüdüğü ya da koÅŸtuÄŸu zaman bütün organizmaların aynı oranda mekanik enerji üretiklerini buldu: yaklaşık 1 kiloluk vücut ağırlığını 100 cm hareket ettirmek için 1 jul enerji. Full diyor ki, ‘Bu, herÅŸey için aynı. Köpekler. Hamamböcekleri. Siz. Bu çılgınca bir ÅŸey''.Kısacası Full'un hamamböceÄŸi çalışması, doÄŸal bir noktayı ortaya koydu: Herhangi bir kol ya da bacağın hareketi için ideal, hesaplaması kolay bir esneklik. Bu bulguyla, ilk verimli yürüyen robotu dizayn etmek için kolları sıvadı. 6 bacak üzerinde zıplayan, ekmek kutusu gibi hareket eden ilk dev mekanik hamamböceÄŸi, Rhex'i yapmaya devam etti. Rhex'in dokunma duyuları, geri bildirim mekanizması, yüzme yeteneÄŸi programı ve fiziksel dünya algılaması yoktu -sadece 6 zıplayan bacak. Yine de harika çalışıyor ve tökezlemeden zor bölgeleri geçiyordu. Onun ilginç bir ÅŸekilde, kendini dengede tutabilmesi için sinirsel dalgalara ihtiyacı yoktu, özgür bir zıplama ürünüydü. ‘Mekanik biçimde yaratıldı''.Beyin gerekmiyorFull, haÅŸerelerin benzer nedenlerle dengede durabildiklerini öne sürüyor. Laptopunda düz olmayan blokların yer aldığı bir alanda yarışan hamamböceklerinin videosu var. ‘Bu alan üzerinde nasıl koÅŸuyorlar? YavaÅŸlamıyorlar bile. HerÅŸeyi beyinleri aracılığıyla mı hissediyorlar? Olamaz. Çok hızlı''.Teorisini test etmek için, canlı hamamböceÄŸini kobay olarak kullandı. BöceÄŸin, dengesini 10 salsiyeden daha az bir süre içinde tekrar kazandığını görünce ÅŸaşırdı- herhangi bir sinirsel refleksten daha hızlı. Beyin, vücut dengesi üzerinde herhangi bir enerji harcamıyordu. HamamböceÄŸi hiç düşünmeden ayakta dümdüz durabiliyordu.Çünkü beynin dengeyi gözlemlemesine gerek yok, böcekler yüksek performans aktivitelerini gerçekleÅŸtirme konusunda özgürler, nerede olduÄŸunu hisetmek ve rotasını çizmek gibi. ‘Duyargaların ihtiyacı olan tek ÅŸey genel bir komut. Bacaklarıyla konuÅŸmak zorunda deÄŸiller'' diyor. Full, duyargası ve basit bir yön doÄŸrulama algoritması olan 6 bacaklı küçük bir robot olan Sprawl'u yarattı, sonra Massachusetts'li iRobot firmasıyla yaptığı iÅŸbirliÄŸiyle yaratılan yengeç benzeri bir robot, Ariel geldi. DISCOVER, Temmuz 2004 sayısında yayımlanan bu araÅŸtırmaya göre, Ariel, 6 bacaklı, hem karada hem de suda yaÅŸayabilen ve sığ, engebeli dalgalarda dengede durabilen ilk robot. Ariel sualtı madenlerini bulmak gibi görevlerde kullanılacak.Â