53 yaşındaki Nigel Ackland, yıllar önce bir kazada kaybettiği sağ kolu yerine şimdi gerçek bir insan eli gibi çalışan yapay bir ele sahip. Alüminyum ve karbon fiber karışımı olarak üretilen bu eli üst kol bölgesindeki kasları kullanarak hareket ettirebilen Nigel, artık bilgisayarda yazı yazmak dahil pek çok işi yapabiliyor.

İnsan bedeni ile birlikte çalışabilecek robotik teknolojilere aslında ne kadar yakınlaştığımıza iyi bir örnek olan bu yapay kol Robotik ve Tıp biliminin birlikte çalıştığı zaman neler olabileceğinin bir göstergesi. Nigel gibi dünyada milyonlarca engellinin bu tip teknolojilerle buluşması için ülkemizde de bu tip çalışmaların desteklenmesi gerektiğini düşünüyorum.

Kaynaklar

http://bebionic.com

DNA moleküllerinin birleşiminde oluşan DNA robotları insan kan hücrelerinin belirli bir türünü aramak ve hücrelere florasan etiketler eklemek için tasarlanmışlar. Sistemin detayları Nature NanoTechnology’de online olarak yayınlanmakta.

“Bu, böyle moleküllerin benzer sağlıklı hücreleri etkilemeden, belirli hücreleri işaretlemesi, iyileştirmesi ya da yok etmesinin yolunu açıyor”

Diyor çalışmanın baş araştırmacısı tıp ve biyomedikal mühendisliği asistan profesörü Milan Stojanovic.

“Deneylerimizde, hücrelerimizi florasan etiketlerle işaretledik. Bunun yerine hücreyi iyileştirmek için ilaç ya da yok etek için toksin de kullanabiliriz.”

Hücrelere ilaç iletmek için değişik DNA robotları tasarlanmış olsa da Stojanovic’in ekibinin ürettiği robotların önemli bir özelliği var. Bu DNA robotları, tek bir fark edilebilir özelliği paylaşmayan hücre popülasyonlarını ayırt etmeyi başarabiliyor.

Hücreler –kanser hücreleri dahil- nadiren kendilerini diğer hücrelerden ayırabilecek özellikler taşır. Bu nedenle başka hücrelere yan etkisi olmayan ilaçlar üretmek zordur. Belirli reseptörleri olan kanser hücrelerini hedef alan ilaçlar üretilebilir, ancak bu ilaç bu belirli reseptöre sahip sağlıklı hücreleri de hedef alacaktır.

Hücreleri daha kesin bir doğrulukta hedef almanın tek yolu, onları birden fazla özelliğin birleşimiyle tanımlamak. “Eğer hücre yüzeyindeki beş, altı ya da daha fazla proteini incelersek daha seçici olabiliriz” diyor Stojanovic. Hücre sınıflandırıcı büyük makineler birden fazla proteini inceleyerek hücreleri tanıma yeteneğine sahipler ancak şu zamana kadar tedavi bilimi bu yeteneğe sahip değildi.

Nasıl çalışıyor

Stojanovic ve Columbia’daki çalışma arkadaşları, hücre yüzeyinin değişik özelliklerini tanımlamak için karmaşık tek bir molekül üretmek yerine daha değişik ve potansiyel olarak daha kolay olan bir yöntem kullanılmış. Bu yöntemle birleştiklerinde bir robot oluşturan çok sayıda basit molekül üretilmiş.

Stojanovic, üç farklı yüzey proteinine sahip bir hücreyi tanımlamak için moleküler robotlar için üç değişik bileşen üretmiş. Her bileşen yüzey proteinlerinden birine özel anti-vücut üzerine eklenmiş bir parça çift sarımlı DNA’dan oluşmakta. Bu bileşenler bir hücre grubunun arasına eklendiğinde, robotların anti-vücut kısımları kendileriyle ilgili proteinlere tutunmaktalar.

Üç bileşenin de birleştiği hücrelerde robot tamamen fonksiyonel hale geliyor ve dördüncü bir bileşen DNA iplikleri arasında bir zincirleme reaksiyon başlatıyor. Zincirleme reaksiyonun sonunda –insan kanından alınan örneklerde 15 dakikadan kısa sürüyor- hücre florasanla etiketlenmiş oluyor.

“Konsept çalışmamızı kan hücreleri ile gösterdik, çünkü kan hücrelerinin yüzey proteinleri iyi bilinmektedir, ancak teoride moleküllerimiz vücudun her yerinde kullanılabilir”

Diyor Stojanovic. Ek olarak sistem dört, beş hatta daha çok proteini tanımlayacak şekilde geliştirilebilir. Araştırmacılar bundan sonra sistemin bir hayvan üzerinde çalıştığını göstermek için çalışıyorlar. Bir sonraki gösterim sistemin fareler üzerinde yapılan deneylerle ilgili olacak.

Linkler

http://newsroom.cumc.columbia.edu/2013/08/07/dna-robots-tag-cells/

http://www.rdmag.com/news/2013/08/dna-robots-find-and-tag-blood-cells

Ekip bir otonom sualtı aracı geliştirmeye çalışıyor. Bu aracın denizaltı keşifleri ve bilimsel araştırma açısından ticari ve askeri uygulamalarda kullanılabileceğini düşünüyorlar. “Sadece çok güzel yüzdüğünü düşündüğümüz bir yaratığın hareketlerini kopyalamaya çalışmıyoruz. Aynı zamanda bu yüzüş şeklini öğrenip onu geliştirmeye çalışıyoruz.” diyor Bart-Smith, “Doğayı inceleyerek öğreniyoruz, ama aynı zamanda onu geliştirmeye çalışıyoruz.”

Sualtı biyolojisi, biyomekanik, biyoyapılar, hidrodinamik ve kontrol sistemleri konusunda uzman ekip gerçek bir vatozu andıran bir yüzen vatoz robot prototipi yapmış. Vatozların hareketleri doğada ve laboratuar ortamında incelenerek üretilen yüzen vatoz robot, su içerisinde gerçek bir vatoz gibi ileri yüzme, dönme, hızlanma, kayma ve pozisyon koruma gibi hareketleri gerçekleştirebiliyor.

“Biyoloji hareket problemini bu hayvanlarla çözdü, yani sadece kopyalamak değil de ilerletmek istiyorsak bizim de bu mekanizmayı anlamamız gerekiyor” diyor Bart-Smith.

Yüzen vatoz robot, uzaktan bilgisayar komutları ile kumanda ediliyor. Aracın plastik gövdesi elektronik elemanları ve bataryayı muhafaza ediyor. Bu arada kanatlardaki çubuklar ve kablolar uzama ve kısalma hareketleri yaparak şekil değiştiriyor ve sualtı uçuşu benzeri bir hareket yapılıyor.

Ekibin amacı otonom olarak çalışabilecek bir araç yapmak. Araçtan aynı zamanda uzun süreli görevlere çıkabilmesi isteniyor. Bu sayede bilim adamları için veri toplama çalışmaları veya askeri keşif görevlerinde kullanılabilmesi ümit ediliyor.

Linkler

http://news.virginia.edu/node/19162?id=19162

Yusufçuk dron kanat çırpıyor ve akılları baştan alıyor !

BionicOpter ile Festo teknik açıdan yusufçukların oldukça karmaşık uçuş karakteristiklerini ustaca kullanmış. Doğadaki modeli gibi bu çok hafif uçan cisim, her yöne uçabiliyor, havada asılı kalabiliyor ve kanatlarını çırpmadan havada süzülebiliyor.

Festo, Boston Dynamics gibi çoğunluk tarafından bilinen bir isim değil (Gerçi evdeki akşam yemeklerinde Big Dog konuşuluyor mu ondan da emin değiliz). Yine de Festo robotik konusunda yaptıklarıyla dikkati fazlasıyla hak ediyor. Geçen sene martı gibi uçabilen bir robot yaptıktan sonra, şirket şimdi de yusufçuk robot BionicOpter’i yarattı. Yusufçuk robot 17.3 inç boyunda ve 4 adet saniyede 20 kez çırpılabilen karbon fiber folyodan oluşan kanatları ile doğadaki modeli gibi her yöne uçabiliyor, havada asılı kalabiliyor ve kanatlarını çırpmadan havada süzülebiliyor.

Robotun kontrolleri asıl olarak bir akıllı telefon uygulaması ile sağlanıyor. Ancak robotun üzerindeki ARM tabanlı bir mikrodenetleyici gelen sinyal üzerinde ufak oynamalar yaparak robotun stabilizasyonunu güvence altına alıyor. Robotla ilgili hala açıklanmayan bilgiler de var. Mesela iki hücreli lityum iyon pilin ne kadar süre uçuşa izin verdiğini bilmiyoruz. Aynı zamanda fiyat ve satın alınabilirliği hakkında da henüz bir bilgimiz yok. Büyük ihtimalle alınabilir bir fiyattan satılmayacaklardır.

Uçuş için Doğal bir Model

BionicOpter ile Festo oldukça karmaşık uçma karakteristiklerini ultra hafif bir uçan objeye teknik olarak uygulamış oldu. İlk kez bir model hem bir helikopterin, hem bir uçağın hem de bir planörün uçuş karakteristiklerinin hepsini ustaca uygulayabildi.

Kanatların çırpma frekansını ve ayrı kanatların dönüşlerinin kontrolleri dışında, her kanadın bir genlik kontrolcüsü bulunmakta. Bunun anlamı ise her kanadın itiş yönü ve itiş yoğunluğu bağımsız olarak kontrol edilebiliyor. Böylece uzaktan kumandalı yusufçuğun çalışma ortamında her oryantasyonda hareket edebilmesi sağlanmış oluyor. Akıllı kinematiklerle uçuş sırasında oluşan her titreşim düzeltiliyor ve uçuş stabilizasyonu hem iç hem dış alanda güvence altına alınmış oluyor.

Videos

Linkler

Daha fazlası …

http://www.festo.com/en/bionicopter

http://www.festo.com/cms/en_corp/13165.htm

Yüksek hızlı hexapod DASH oldukça hafif ve ayaklarını hareket ettirmek için tek bir DC motoru ve dönmek amacıyla vücudunu döndürmek için bir adet servo motoru var. DASH saniyede 1.5 metre hıza ulaşabiliyor ve 28 metreden yere düşmeye dayanıklı.

Video: http://youtu.be/LsTKAtBBkfU

Smart Bird PDF 

SmartBird ultra hafif ancak muhteşem aerodinamik özellikleri ve yüksek çevikliğiyle güçlü bir uçuş modeli. SmartBird ile Festo, insanlığın en eski hayallerinden biri olan kuşların uçuş şifrelerini çözmüşe benziyor.

Gümüşmartılardan esinlenerek tasarlanan SmatBird otonom bir şekilde hiçbir ek sürüş mekanizmasına ihtiyaç duymadan kalkabiliyor, havada kalıyor ve konabiliyor. Kanatları yalnızca aşağı yukarı hareket etmiyor, aynı zamanda belirli açılarda kıvrılabiliyor. Bu yöntemle Festo ilk kez başarılı olarak doğadan esinlenilen yüksek enerji verimliliği olan teknik bir sistemi gerçekleştirmiş oluyor.ü

New approaches in automation

Maymun Beyin Dalgaları ile Kontrol Edilen Prostetik Kol

Bilim adamları düşünceleri ile robotik bir kolu kontrol edebilmesi için bir maymunu eğittiler. Maymunun beynine elektrotların bağlanmasını da kapsayan bu araştırmanın amacı felçli, omurilikleri hasar görmüş ya da nörodejeneretif hastalıklara sahip hastalar için beyin dalgaları ile kontrol edilebilen protetik uzuvlar üretmek.

Maymunlar robot kolu kullanarak yemeklerini alabilme ve bu kolla kendilerini besleme gibi eylemleri yapabilmek için eğitilmişler. Araştırmacılara göre hayvanlar robot kolu kendilerinin bir parçası olarak görmeye başlamış.

Bilim adamları daha önce maymunlara ve insan deneklere, beyin aktiviteleri ile ekran üzerinde bir imleci ya da bir robot kol ile basit kavrama hareketlerini yapabilmeyi öğretmişlerdi. Ancak ilk kez bu kadar karmaşık davranışların bir arada olduğu bir test yapılıyor.

“Araştırmamızda daha yüksek bir seviyede kesinlik, yetenek ve öğrenme sunduk” diyor Pittsburgh Üniversitesi’nden Prof. Andrew Schwartz. “Maymun öncelikle hareketi inceleyerek öğreniyor. Bu sayede beyin hücreleri aktive oluyor ve bu hareketi kendisinin yaptığını sanıyor. Antrenörlerin atletlere öncelikle yapmalarını istediği hareketleri hayal ettirdiği bir spor antrenmanlarına benziyor.”

Takım ilk önce maymunları robot kolu joystikle kontrol ederek marşmelov toplaması konusunda eğitmiş. Maymun bunda ustalaşınca elektrotla kontrole başlanmış.

Kavrama Eli

Çalışmalarda maymunların elleri plastik tüplerle sabitlenmiş ve böylece yemeğe kendi başlarına erişmeleri engellenmiş. Birkaç deneme ve hatadan sonra maymunlar robot kolları doğru şekilde kullanmayı başarmışlar.

Araştırma 2006’da yapılan bir araştırmanın ilerletilmesi. Önceki araştırma 2001 yılında felç geçiren 25 yaşındaki Matthew Nagle beynine eklenen bir implant ile ekran üzerindeki imleci kontrol etmiş ve yapmak istediği eylemi düşünerek kavrama elini açıp kapayabilmiş.

Primtat motor korteksi üzerinde uzman Prof. John Kalaska’ya göre bu çalışma, araştırma alanının gördüğü en muhteşem çalışma. “Bu çalışma bir gün her insanın günlük ihtiyaçlarını gidermesine yardımcı olabilecek bir seviyeye gelebilir”.

Kontrol edilebilir prostetik uzuvlar hastalar üzerinde uygulanmadan önce çözülmesi gereken pratik problemler olduğu konusunda uyarıyor. Şu an maymunlara kavradıkları obje ile ilgili herhangi bir geri besleme bilgisi gönderilmiyor. Bu ilerde yüksek kavrama gücü olan kollar kullanıldığında problemlere yol açabilir. Kullanılan elektrotların dayanıklılığı da önemli bir problem gibi gözüküyor. Şu an kullanılan elektrotlar iki üç hafta içinde bozulmaya başlıyor.

Linkler

http://youtu.be/sm2d0w87wQE
http://www.guardian.co.uk/science/2008/may/28/monkey.arm

Sıradan robot kontrol sistemlerinin aksine, bu kontrol sistemi mikroçip devre kartına bağlanmıyor.Bunun yerine denetleyici küçük bir kabın içine pembe et suyu ve antibiyotiklerle birlikte yerleştiriliyor.Bu kabın içinde 300.000 adet fare nöronu üretiliyor ve birbirleriyle bağlanıyor.

http://youtu.be/1-0eZytv6Qk

Nasıl Çalışır ?

http://youtu.be/wACltn9QpCc

Fare Beyniyle Kontrol Edilen Robotlar

Kevin Lounsberry:

Kevin, bir Cyborg olabilmek için herşeyinden vazgeçebileceğini söylüyor.Cyborg olmanın getirileri ise şu şekilde: gece görüşü,zoom özelliği ve hatta ultraviyole görüş.Hata yapma olasılığı olmayan ellere sahip olduğunuzu, ekstra depolama yerleri olan bir hafızaya,işe yaramayan sürücüleri çıkarabileceğiniz bir beyine sahip olduğunuzu düşünsenize diye ekliyor.

http://youtu.be/RcQ7ACgihAg

Genel Bakış

Fare Beyninden üretilen bu robot dünyanın ilk kemirgen Cyborg’u.
http://youtu.be/1QPiF4-iu6g

Farenin Beyniyle Geliştirilen Robot