Çoğu robot, aşırı derecede kaba ve sabit olabilecek motorlu araçlarla kavrama ve dokunsal algılama yapabilmektedir. Cornell Üniversitesi’nden bir grup, tıpkı insanlarda olduğu gibi çevresini “içerden” hissedebilecek yumuşak (elastik) bir robot için bir yöntem geliştirdi.
Organik Robotik Laboratuvarr araştırmacısı ve mekanik ve hava-uzay mühendisliği doçenti Robert Shepherd öncülüğündeki grup, gerilebilir optik dalga kılavuzlarının hassas bir robotik el içinde nasıl eğrilme, uzama ve kuvvet algılayıcıları (sensörleri) olarak davranabileceklerini açıkladıkları bir makale yayımladı.
Science Robotics’de yer bulan “Gerilebilir Optik Dalga Kılavuzlarıyla Optoelektronik olarak Sinirle Donatılmış Prostetik El” makalesinin başyazarı, doktora öğrencisi Huichan Zhao, “Bugünkü robotların çoğu vücutlarının dışında bulunan sensörlerle dış dünyayı yüzeylerinden algılıyor. Bizim sensörlerimiz ise vücudun içine yerleştirildi, böylelikle robotun et kalınlığı içinden geçerek gelen kuvvetin asıl değeri ölçülebiliyor; acı duyduğumuzda biz ve diğer canlılarda olan gibi.”
Optik dalga kılavuzları 1970’lerin başından beri dokunsal, konum ve akustik gibi sayısız algılama işlevleri için kullanılmaktadır. Üretimi aslen karmaşık bir süreçti, ancak son 20 yılda yumuşak litografi ve üç boyutlu baskıların ortaya çıkışı, yumuşak robot uygulaması için kolayca üretilen ve birleştirilen elastomerik sensörlerin geliştirilmesine yol açtı.
Shepherd’ın grubu, LED’i (ışık yayan diyot) ve fotodiyodu barındıran çekirdeği (ışığın iletildiği) ve kaplamayı (dalga kılavuzunun dış yüzeyi) üretmek için dört aşamalı yumuşak bir litografi işlemi kullandı. Prostetik el (protez) ne kadar deforme olursa, çekirdek boyunca o kadar çok ışık kaybediliyor. Fotodiyot tarafından tespit edilen bu değişken ışık kaybı, protezin çevresini “algılama”sına yarıyor.
“Eğer protezi büktüğümüzde hiç ışık kaybedilmezse, sensörün durumuyla ilgili hiçbir bilgi alamıyoruz” diyor Shepherd. “Kaybedilen ışık miktarı, elin ne kadar büküldüğüne bağlı.”
Grup bu optoelektronik protezi, kavrama ve inceleme gibi şekil ve dokunun tespitine yarayan birçok görevi gerçekleştirmek için kullandı. En dikkat çekeni, üç domatesi yumuşaklıklarına göre tarayıp hangisinin en olgun olduğunu saptamasıydı.
