BionicANTlarımızla Tanışın! Ekip İletişiminin Mükemmelliği

0

Karıncalar insanlara göre birçok avantaja sahiptir. 130 milyon yıllık bir gelişme tarihine sahip karıncalar bir tür olarak insandan 128 milyon yıl daha yaşlıdır. Sayıları ve dünya genelindeki biyokütleleri insanlardan çok daha büyüktür. Karıncalar kendi vücut ağırlıklarının birkaç katını taşıyabilir ve hem -40 °C’de hem de aşırı sıcak çöl iklimlerinde hayatta kalabilirler. Fakat karıncalar hakkında bilinen en ilginç şey, kolektif, bireysel olmayan bir zekaya dayalı 20 milyonluk koloniler halinde yaşamalarıdır. Karıncalar arasındaki iletişim, feromenler denilen kokular yoluyla gerçekleşir. Ortak zekâya dayalı birlikte yaşama ve çalışma şekilleri, Festo’nun Biyonik Öğrenme Ağı’ndaki araştırmacıların biyonik teknolojik gösteri çalışmalarında karıncaları mükemmel bir model olarak seçmelerine neden oldu: BionicANT. Burada “ANT”, hem karınca adını hem de Otonom Ağ Oluşturma Teknolojileri’ni (Autonomous Networking Technologies) temsil ediyor. Festo araştırma laboratuvarlarının küçük altı ayaklı yaratıkları, ortak davranış için karmaşık kontrol algoritmaları temelinde kendi kararlarını bağımsızca verirler. Ekip çalışması için yaratılmışlardır ve bilgisayardaki gibi bir merkezi zekâ etkisi olmaksızın ortak bir amaç için çalışırlar.

Gelecek için bir model olarak karıncalar

BionicANT’larda kullanılan detaylı teknik çözümlere göz atmadan önce, üretimin geleceğine doğru yapacağımız kısa bir yolculuk, günümüzde biyonik karıncaların neden bu kadar önemli olduğunu açıklayacaktır. Birkaç yıl içinde, bireysel üretim komponentleri karıncalarınkine benzer bir sistem kullanacak ve yüksek esneklik derecesiyle bir proje üzerinde birlikte çalışacaklar. Bu gelişmenin arka planı, daha fazla özelleştirilmiş ürünlerin üretimine yönelik küresel eğilimdir. Küçük parti miktarları ve çok sayıda versiyon, kendilerini akıllı bir şekilde değişen koşullara uyarlayan teknolojiler talep ediyor. Geleceğin endüstriyel sistemlerindeki komponentler, kendilerini birbirlerine göre ayarlama yeteneğine sahip olmak zorundadır. Halen bir merkezi bilgisayar tarafından yürütülen görevlerini gelecekte ayrı komponentlerin etkileşimi devralacaktır.

Bağımsız olarak ve bir ağ içinde hareket etme

BionicANT’lar, bireysel ünitelerin farklı durumlara karşı bağımsız olarak nasıl tepki göstrerebileceklerini, birbirleriyle uyum sağlayabileceklerini ve ağ tabanlı bir komple sistem olarak davranabileceklerini gösteriyor. Böylelikle yapay karıncalar sınırları çizilmiş bir yüzey üzerinde bir nesneyi kendi birleşik kuvvetleriyle iter ve çekerler. Akıllı işbölümü sayesinde tek bir karıncanın kendi başına hareket ettiremeyeceği yükleri verimli şekilde taşıyabilirler.

BionicANT’lar, doğal yaşamdaki rol modelleri gibi, açıkça tanımlanmış kurallara göre birlikte çalışırlar. Birbirleriyle radyo dalgaları yoluyla haberleşmek suretiyle eylem ve hareketlerini koordine ederler. Tek tek her bir karınca, kararlarını kendi kural sistemlerine göre bağımsız şekilde alır, ancak bunu yaparken genel amaca bağlıdır ve böylece mevcut görevi yerine getirmek için kendi rolünü oynar. Hiyerarşik düzen yoktur. Bunun yerine, tüm BionicANT’lar dağıtılmış zekâ yoluyla çözüm sürecine birlikte katılır. Karıncalar arasında gerekli bilgi alışverişi, her bir karıncanın vücudunda bulunan radyo modülü yoluyla gerçekleşir. Gerekirse, etkileşimi dışarıdan müdahale ederek kontrol etmek de mümkündür.

Modern teknolojilerin etkileşimi

BionicANT’ların iç ve dış kısımlarında en ince yüksek teknoloji kullanılmıştır. Çevrelerini 3D stereo kameralar ve optik yer sensörleri yoluyla algılarlar. Tam konumlarını belirleyebilir ve tutucu çeneleriyle bir nesneyi kavrayıp hareket ettirebilirler. Çenelerinin kıskaç hareketi, aktüatör olarak çenelere yerleştirilen iki adet piezo-seramik transdüseri tarafından üretilir. Piezo teknolojisi aynı zamanda BionicANT‘lara hareket etme yeteneği sağlar. Altı adet eklemin her birinde üç adet trimorfik piezo-seramik bükme transdüseri vardır. Yapay karıncanın bacaklarını yukarı, ileri ve geri hareket ettirmesini sağlayan şey budur. Piezo teknolojisinin çok büyük bir avantajı yüksek hassasiyeti, mükemmel enerji verimliliği ve son derece düşük aşınmasıdır. BionicANT’ların gövdeleri, SLS işlemi kullanılarak lazerle sinterlenmiş ve ardından 3D MID teknolojisi kullanılarak açıkça görülen iletken yapılar monte edilmiştir. Yüzey üzerindeki elektrik devreleri hem tasarım hem de elektrik işlevini aynı zamanda yerine getirir. Karıncalar güçlerini şarj istasyonunda kendi antenleri yoluyla şarj ettikleri iki adet pilden alır. Modern bir mikroişlemci, karınca üzerinde tümleşik zeka sağlar.

Üretim için gerçek avantajlar

BionicANT’lar gibi araştırma projelerinin gerçek faydalar sağlaması için yıllarca beklemeye gerek kalmayacak. Şu anda modern teknolojiler, örneğin Festo piezo-oransal valfler gibi pazarlanabilir ürünler için bir model görevi görmeleri amacıyla geliştiriliyor, incelik kazandırılıyor ve modifiye ediliyor. Daha şimdiden tıbbi teknolojide ve otomotiv endüstrisinde değerinin fazla olduğunu kanıtlıyor. Ayrıca, fonksiyon entegrasyonu, hafif konstrüksiyon, minyatürleştirme ve merkezileştirilmiş kontrol teknolojisi gibi gelişmeler sürekli olarak gerçek üretime entegre ediliyor. Bunun başarılı bir örneği, durum izleme görevlerini bağımsız olarak üstlenebilen valf adası CPX’tir. Komponentler arasında iletişim yoluyla işbirliği konusunda biyonik tarafından sağlanan bulguların üretime nasıl yansıyacağını görmek heyecan verici olacaktır.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.