İnsan benzeri robotlar, insan vücudunu andıran bir yapıya sahip olan robotlardır. Bu tasarım, insan araçları ve ortamlarıyla etkileşimde bulunmak, ikili yürüyüş çalışmaları gibi deneysel amaçlar ya da başka hedefler için yapılabilir. Genel olarak insan benzeri robotlar, bir gövde, bir baş, iki kol ve iki bacak içerir, ancak bazıları yalnızca bedenin bir kısmını taklit edebilir. Androidler ise estetik olarak insanları andıracak şekilde inşa edilmiş insan benzeri robotlardır.
Tarihçe
İnsan benzeri robot kavramı, dünyanın birçok farklı kültüründe ortaya çıkmıştır. Bu kavramın ilk izlerine, M.Ö. 4. yüzyıla ait Yunan mitolojileri ve çeşitli dini ve felsefi metinlerde rastlanmaktadır. Zamanla, Orta Doğu, İtalya, Japonya ve Fransa gibi yerlerde fiziksel prototipleri üretilmiştir.
Yunan Mitolojisi
Yunan demircilik tanrısı Hephaestus, çeşitli mitlerde farklı insan benzeri otomata yaratmıştır. Homeros’un İlyada destanında, Hephaestus altın hizmetkarlar yaratmış ve onlara insan benzeri sesler kazandırarak konuşan araçlar olarak hizmet etmelerini sağlamıştır. Diğer bir Yunan mitinde, Hephaestus’un, Crete adasını işgalcilerden korumak için Talos adında dev bir bronz otomaton yarattığı anlatılmaktadır.
Çin
M.Ö. 3. yüzyılda, Taoist bir felsefi metin olan “Liezi”, Çinli filozof Lie Yukou tarafından yazılmıştır. Bu metinde, Zhou Hanedanı’nın beşinci kralı olan Kral Mu için bir yaşam boyu insan benzeri robot tasarlayan bir mühendis olan Yan Shi’den bahsedilmektedir. Robot, deri ve ahşap malzemeden yapılmıştır ve yürüme, şarkı söyleme gibi yeteneklere sahiptir.
Orta Doğu
- yüzyılda, Müslüman mühendis İsmail al-Jazari, çeşitli insan benzeri otomata tasarımları yapmıştır. Bir hizmetçi robot yaratmış ve bu robot, sıvı bir rezervuardan içecekler servis etmek üzere otomatik bir kapıdan çıkmaktadır. Yine başka bir otomaton, el yıkama için bir havuzu suyla doldurmak üzere tasarlanmıştır.
İtalya
Leonardo da Vinci, 1400’lü yıllarda, zırh giymiş karmaşık bir mekanik robot tasarlamıştır. Bu robot, oturabilme, ayakta durabilme ve kollarını bağımsız bir şekilde hareket ettirebilme yeteneğine sahipti. Robotun tüm hareketleri, ipler ve makaralar sistemiyle kontrol edilmiştir.
Japonya
- yüzyıldan 19. yüzyıla kadar, Japonya’da “karakuri” adında insan benzeri otomata yapımına yönelik çeşitli örnekler bulunmaktaydı. Bu kuklalar, eğlence amaçlı olarak tiyatrolarda, evlerde ve dini festivallerde kullanılmıştır. Tiyatro oyunlarında kullanılan karakuri kuklalarına “butai karakuri”, evlerde bulunan daha küçük olanlarına ise “zashiki kurakuri” denir. Dini festivallerde kullanılan kuklalara ise “Dashi karakuri” denir ve bu kuklalar, mit ve efsaneleri yeniden canlandırmak için kullanılır.
Fransa
- yüzyılda, Fransız mucit Jacques de Vaucanson, “Flüt Çalan” adlı önemli bir insan benzeri otomaton tasarlamıştır. Bu ahşap, insan boyutunda robot, flüt çalabilme yeteneğine sahipti. Flüt çalmak için gerekli kas hareketlerini simüle eden bir hava pompası, borular, ağırlıklar ve diğer mekanik bileşenlerden oluşuyordu.
Uygulamalar
Araştırma ve Tıp
İnsan benzeri robotlar, tıp ve biyoteknoloji dünyasında değerli bir kaynak olarak kullanılmaktadır. Bu robotlar, fiziksel engelleri olan bireyler için karmaşık protezler geliştirmek amacıyla kullanılmaktadır. WABIAN-2, alt ekstremitelerin rehabilitasyonuna yardımcı olmak için yaratılmış yeni bir tıbbi insan benzeri robottur.
İlk olarak insan benzeri robot araştırmalarının amacı daha iyi ortoz ve protezler inşa etmekken, iki disiplin arasında bilgi transferi sağlanmıştır. Örneğin, nöromüsküler olarak etkilenenler için motorlu bacak protezleri, ayak bileği-ayağı ortozları ve biyolojik olarak gerçekçi bacak protezleri geliştirilmiştir.
Eğlence
İnsan benzeri robotlar, eğlence alanında uzun bir geçmişe sahiptir. Bu robotlar, modern animatroniklerin inşasından, tema parklarındaki uygulamalara kadar geniş bir yelpazede kullanılmaktadır. Günümüzde tema parklarında kullanılan insan benzeri robotlar, stunt double olarak hizmet etmek üzere tasarlanmış stuntronics’lerdir. Bu robotlar, yaşam benzeri, bağımsız hareketleri simüle etmek üzere tasarlanmıştır.
Sensörler ve Aktüatörler
Sensörler
Sensörler, dünyanın bazı özelliklerini ölçen cihazlardır. Proprioseptif sensörler, robotun vücut ve eklem pozisyonlarını, yönelimlerini ve hızlarını algılar. Exteroceptive sensörler ise dış dünyadan gelen bilgileri algılayarak, robotun çevresiyle etkileşimini sağlar.
Aktüatörler
Aktüatörler, robotun hareket etmesini sağlayan motorlardır. İnsan benzeri robotlar, insan vücudunu taklit edecek şekilde tasarlanmıştır. Elektrik, pnömatik ve hidrolik olmak üzere üç farklı tür aktüatör kullanılmaktadır. Elektrikli aktüatörler, en yaygın türdür. Pnömatik aktüatörler, gazın sıkıştırılmasına dayanarak çalışmaktadır ve hidrolik aktüatörler, elektrikli ve pnömatik aktüatörlere göre daha yüksek güç üretebilmektedir.
Planlama ve Kontrol
Robotların planlaması, hareket ve yörünge belirleme sürecidir. İnsan benzeri robotlar, yürüme gibi ikili hareketler için planlama yapmalıdır. Robotların, insanlarla etkileşimde bulunabilmesi için farklı zemin ve ortamlarda etkili bir şekilde hareket edebilmesi önemlidir.
Sonuç
İnsan benzeri robotlar, tarih boyunca birçok kültürde yer almış ve çeşitli alanlarda kullanılmıştır. Bugün, tıptan eğlenceye kadar geniş bir yelpazede uygulama alanına sahiptirler. Gelecekte, bu robotların daha da geliştirilmesiyle insan yaşamına entegrasyonları daha da artacaktır.