Direct Drive’a göre robotikte asıl darboğaz yapay zekâ değil, fiziksel erişim

Direct Drive’ın savı, genel amaçlı robotların önündeki ilk ticari sorunun yalnızca “daha akıllı düşünmek” olmadığı yönünde. Robotun asıl olarak işin ve veri toplamanın gerçekleştiği yerlere ulaşabilmesi gerekiyor. Sıradan bir ortamın fiziksel süreksizliklerini aşamayan bir platform, ne yeterli gerçek dünya etkileşim verisi üretebilir ne de farklı kullanım alanlarına yayılabilir. 67

İlk eşik: “fiziksel giriş hakkı”

Günlük yaşam ve iş ortamları düz zeminlerden ibaret değil. Kaldırımlar, kapı eşikleri, bozuk asfalt, eğimler, merdivenler, çamurlu zeminler ve iç mekânla dış mekân arasındaki geçişler robotlar için ciddi sınamalar yaratıyor. Direct Drive’ın yaklaşımına göre geleneksel tekerlekli robotlar bu alanlara giremediğinde, o ortamlardaki fiziksel etkileşim verisi de hiç toplanamıyor. 6

Bu bakış açısı, sorunu yalnızca yapay zekâ modeli açısından değil, robotun gövdesi ve hareket platformu açısından ele alıyor. Simülasyonun sınırları var; belirli bir ortama giremeyen robot, o ortamda ne öğrenebilir ne de hizmet verebilir. 67

Şirket bu nedenle ortamın robota göre değiştirilmesini gerektiren dağıtım modellerine mesafeli duruyor. Özel rampalar, işaretlenmiş güzergâhlar veya yalnızca belirli şeritlerle sınırlı çalışma alanları yerine, robotun insan yapımı çevreye uyum sağlamasını hedefliyor.

Bu, sektörün üzerinde uzlaştığı kesin bir hüküm değil. Fiziksel yapay zekâ; manipülasyon, güvenlik, algılama, işlem gücü, veri kalitesi, maliyet ve güvenilirlik gibi pek çok unsura da bağlı. Ancak yaklaşım, çevresini algılayan, karar veren ve eyleyicileri aracılığıyla fiziksel dünyayı etkileyen sistemleri bedenlenmiş yapay zekâ olarak tanımlayan daha geniş çerçeveyle örtüşüyor. 3

Neden yalnızca tekerlek ya da yalnızca bacak değil?

Tamamen tekerlekli robotlar düz zeminlerde ve yollarda hızlı, verimli ve enerji açısından ekonomik olabilir. Ancak basamak yüksekliği, boşluklar, gevşek yüzeyler ve engebeli arazi söz konusu olduğunda hareket kabiliyetleri hızla sınırlanır. 6

Tamamen bacaklı robotlar engelleri aşma konusunda daha esnek olsa da uzun mesafeli ve rutin hareketlerde genellikle daha yüksek enerji, kontrol ve maliyet gerektirir. Direct Drive’ın kendi materyallerinde de bacaklı hareketin tekerlekli çözümlere kıyasla daha az verimli ve daha zor ölçeklenebilir olduğu belirtiliyor. 5

Tekerlek-bacaklı mimari ise hareketin varsayılan biçimi olarak yuvarlanmayı korurken, gerektiğinde eklemli bacaklardan yararlanıyor. Bu bacaklar robotu kaldırabiliyor, adım attırabiliyor, dengeleyebiliyor, gövde açısını değiştirebiliyor ve zorlu zeminde platformun toparlanmasına yardımcı olabiliyor. NVIDIA’nın TITA tanımı da doğrudan tahrikli eklemler ve göbek motoru teknolojisiyle tekerlekli robotların hızını, bacaklı robotların uyum kabiliyetiyle birleştirdiğini belirtiyor. 4

Pratik hedef, kaldırım, bozuk zemin ve eğimlerde güzergâhı yeniden tasarlamadan göreve devam edebilmek. Bu yaklaşım, şirketin ev tipi robotların ilk aşamada tamamen insansı bir yürüyüşe geçmek yerine “yuvarlanarak” evlere girebileceği düşüncesini de açıklıyor.

Doğrudan tahrik ne sağlıyor?

Doğrudan tahrikli tekerlek göbeği motorları itiş gücünü doğrudan tekerleğe aktarırken, doğrudan veya yarı doğrudan tahrikli eklem motorları duruş değiştirme, adım atma ve engel aşma için gereken yüksek torku ve hızlı tepkiyi sağlıyor. 4

Geleneksel aktarma parçalarının azaltılması, tork kontrolünü ve anlık hareket tepkisini iyileştirmeyi amaçlıyor. Bunun karşılığında motor, ısı yönetimi, kontrol sistemi ve mekanik yapı, ortaya çıkan yükleri karşılayacak kadar güçlü tasarlanmak zorunda.

Bu mimaride yapay zekâ hangi hareketin planlanacağına karar verebilir; ancak seçilen hareketin düzensiz bir zeminde gerçekten uygulanabilmesini sağlayan unsur donanım. Direct Drive’ın “bedenlenme yalnızca yazılımla çözülemez” iddiasının merkezinde bu ayrım bulunuyor.

Xingtian’dan modüler D1’e ürün çizgisi

Xingtian / Xing Tian — 2021

Direct Drive’ın ilk ticari doğrudan tahrikli iki tekerlek-bacaklı robotu olan Xingtian, tekerlek-bacaklı gövdenin geleneksel tekerlekli şasilere göre daha fazla araziye erişebileceğini göstermeyi amaçlayan erken bir platformdu. 7

TITA — 2023

TITA, sekiz serbestlik derecesine sahip tekerlekli iki ayaklı bir platform olarak daha gelişmiş bir doğrudan tahrik eklem sistemi ve geliştiricilere açık donanım-yazılım mimarisi sunuyor. 5

Direct Drive’ın paylaştığı teknik özelliklere göre TITA’da sekiz yarı doğrudan tahrikli aktüatör, 120 Nm tepe torku, sekiz serbestlik derecesi, kolay değiştirilebilen bataryalar, Linux çekirdeğine ve API’lere erişim ile ROS 2 desteği bulunuyor. 5

Platformun algılama ve yapay zekâ yapılandırmasında NVIDIA Jetson Orin NX 16 GB, 100 TOPS olarak belirtilen işlem gücü, ultrasonik algılama, SPAD algılama ve çift dürbün kamera yer alıyor. Üst gövdedeki raylar da farklı aksesuarların modüler biçimde eklenmesine olanak tanıyor. 45

TITA; denetim, lojistik, tarım ve araştırma görevleri için tasarlanıyor. Üretici; etkin engelden kaçınma, duruş ayarlama, düşmeye dayanıklılık ve kendi kendine toparlanma gibi yetenekler iddia ediyor. 45

D1 — 2025

D1, robot modüllerinin bir araya getirilebildiği ve platformun iki tekerlek-bacaklı yapıdan dört tekerlekli, alçak gövdeli sürünme ya da dört ayaklı düzene geçebildiği modüler bir bedenlenmiş robot platformu olarak konumlanıyor. 5

Direct Drive’ın aktardığı teknik özelliklerde maksimum 70 santimetrelik engel yüksekliği, sürünme modunda 100 kilograma kadar taşıma kapasitesi ve sabit tek bir gövde biçimi yerine birden fazla ünitenin yapılandırılabildiği mimari öne çıkıyor. 5

Buradaki anlam yalnızca daha fazla yük taşımak değil. Tek bir yapı kompakt şehir içi hareketiyle kaldırım ve merdiven erişimine öncelik verebilirken, birleştirilmiş ve daha alçak dört tekerlekli düzen daha yüksek denge, yük taşıma ve zorlu arazi performansı sağlayabilir.

Şirketin daha geniş ticari iddiası

Direct Drive, saha uygulamalarını ve bileşen sevkiyatlarını doğrudan tahrikli hareketin yalnızca laboratuvarlarda kalan bir fikir olmadığının göstergesi olarak sunuyor. Ancak şirket materyallerindeki kullanım ölçeği ve “dünyada ilk” türü ifadeler büyük ölçüde kurumsal veya izahname kaynaklı iddialar; bu nedenle bağımsız doğrulama yapılmadan temkinli değerlendirilmeliler. 57

Xingtian’dan TITA’ya, oradan modüler D1’e uzanan sıra, üç aşamalı bir ilerlemeye işaret ediyor: önce tekerlek-bacaklı hareketin uygulanabilirliğini göstermek, ardından sensörlerle donatılmış ve geliştiricilere açık bir platform sunmak, son olarak da göreve göre fiziksel biçimi ve taşıma kapasitesini değiştirmek. 57

Bu yaklaşımın önerdiği sıra şöyle özetlenebilir: Önce farklı ortamlara fiziksel erişim sağla; sonra gerçek etkileşim verisi ve güvenilir görev icrası biriktir; ardından uygulama alanlarını genişlet; ancak bundan sonra gerçekten genel amaçlı bir robota yaklaş.

Başka bir deyişle Direct Drive, robotikte “önce zekâ, sonra beden” sıralamasını tersine çevirmeyi öneriyor. Şirketin tezine göre genel amaçlılığın ilk sınavı, modelin ne kadar iyi konuştuğu değil, robotun kaldırımdan çamurlu zemine kadar işin bulunduğu yere gerçekten ulaşabilmesi.