Star Wars Haftası –1 >> Hacıyatmaz robot BB-8 nasıl çalışıyor?
Star Wars serisinin yeni bölümü Güç Uyanıyor 17 Aralık 2015’te gösterime giriyor. Ben de tüm Yıldız Savaşları hayranları için bu haftayı Star Wars haftası ilan ediyorum ve 7 gün içinde sizlere 4 ayrı Star Wars içeriği yazacağım. İşte ilki: Top gibi dönen hacıyatmaz robot BB-8 nasıl çalışıyor?
BB-8, Star Wars serisinin yeni filmi Güç Uyanıyor’da gördüğümüz sevimli bir robot. Aslında hepimizin bildiği ve sevdiği R2D2’nun torunu olan top şekilli bir uzay tamircisi (astromech droid).
Bu hacıyatmaz robot iki parçadan oluşuyor: Kubbe şekilli baş kısmı ve yerde futbol topu gibi yuvarlanan yuvarlak gövde.
Sıra dışı robot
J.J. Abrams yeni Star Wars filmini bilgisayar grafikleri yerine, mümkün olduğunca gerçek maketlerle çekmeye karar verdi. Mühendisler de alışılmadık ve sevimli bir tasarıma sahip olan BB-8 robotunu imal ettiler.
Peki, top gibi yuvarlanan gövdenin üzerinde sürekli kaymasına rağmen hep dik duran kafasıyla BB-8 nasıl çalışıyor? Nasıl oluyor da kafasını yanlışlıkla yere düşürmüyor ve üzerinden geçip ezmiyor? Birlikte görelim.
Kimin aklına geldi?
BB-8’i öncelikle Güç Uyanıyor yönetmeni J.J. Abrams’ın vizyonuna borçluyuz: “BB-8’i bilgisayar grafikleriyle kolayca canlandırabileceğimizi aramızda çok konuştuk; ama gerçek bir robotun hem film, hem aktörler, hem setler, hem de görünüş açısından daha iyi olacağına karar verdik” diyor Abrams.
Nasıl tasarladılar?
Abrams, yeni filmin 80’lerin ruhuna uygun olarak gerçek setler ve dekorlarla çekilmesini istedi. Bunun için de özel efektleri minimumda tuttu ve böylece dahice bir tasarıma sahip olan BB-8 ortaya çıktı. Tabii robotu çalıştıran mekanizmanın da dahice bir tasarıma sahip olması gerekiyordu.
BB-8’in bilinen ilk taslağı Star Wars Celebration 2015 etkinliğinde paylaşıldı ve daha ilk bakışta, bu taslağın filmin orijinal konsept tasarımcısı Ralph McQuarrie’in (1929-2012) elinden çıkmadığı belliydi.
Ancak BB-8’in ilham kaynağı oydu. Çünkü Star Wars Insider dergisine verdiği demeçte R2-D2’yu önce yerde yuvarlanan bir robot olarak hayal ettiğini söylemişti.
İlgili yazı: Gerçek Demir Adam
Hacıyatmaz robot
Güç Uyanıyor yapımcısı Kathleen Kennedy’ye göre, prodüksiyon ekibi McQuarrie’nin 30 yıl önceki ilk konsept tasarımlarına baktı ve o zaman uygulanmayan bazı fikirleri Güç Uyanıyor’da kullanmaya karar verdi. Böylece 1977’deki ilk filmle yeni film arasında devamlılık sağlayacaklardı.
Ancak yerde top gibi yuvarlanan robot yapmak mühendislik açısından zordu. Örneğin hacıyatmaz robotun yerde yuvarlanırken sürekli kafasını dik tutması gerekiyordu; ama bu zorluklar Pinewood Stüdyoları Yaratık Atölyesi ekibini yıldırmadı ve derhal işe koyularak BB-8 robotunu imal ettiler.
Peki nasıl bu kadar çabuk yaptılar? Bunun bir sırrı var ve şimdi sizlerle dünyanın en ilginç teknoloji öykülerinden birini paylaşacağım.
BB-8 çizimleri
Öncelikle yeni robotun tasarımı sadece Pinewood Stüdyoları’na ait değildi ve biraz aşağıda bunu anlatacağım; ama önce bu çabayı büyük usta Ralph McQuarrie’nin sözleriyle açıklayalım:
“Artoo senaryoda sadece küçük bir robot olarak tarif edilmişti. Ben de onu dev bir bilye yatağı üzerinde dönen; yani yerde küre, top veya tekerlek gibi yuvarlanan bir robot olarak tasarladım. Topun üstünde istediği yöne dönebilmesi için jiroskopları vardı.”
Ancak, 77’nin sınırlı teknik imkanları nedeniyle bu tasarımı ilk Star Wars filminde uygulayamadılar. Aslında iyi de oldu. Çünkü bu sayede biz Star Wars hayranları sevimli robot R2D2’ya kavuştuk ve BB-8 de 17 Aralıkta gösterime girecek olan yeni filme kaldı. 🙂
İlgili yazı: Robotlarda Ultron Çağı
Nasıl çalışıyor?
BB-8 bir mühendislik harikası ve genel inanışın tersine içinde bir hamster olmadan çalıştığını söyleyebiliriz. Gerçekte BB-8 robotu Sphero ball tasarımını kullanıyor.
Peki Sphero şirketinin Disney’in 2014 yılında başlattığı ilk girişimci hızlandırma programına katılan 10 startuptan biri olduğunu biliyor muydunuz? Artık biliyorsunuz. BB-8 bir Sphero icadıdır!
Dısney yardım etti
Disney CEO’su Bob Iger 2014 yılında Sphero’ya dijital dönüşüm koçu olarak danışmanlık yapıyordu ve film ekibinin yerde yuvarlanan bir tür hacıyatmaz robot yapmaya çalıştığını öğrenince onlara yardım etti. Gerçekten de BB-8 ve Sphero topunun iç mekanizması birbirine çok benziyor.
Uzaktan kumandalı robot BB-8 hangi yönün yukarı ve hangi yönün aşağı olduğunu anlamak için yerçekimine duyarlı jiroskoplar kullanıyor. Büyük topun içinde ise 3 yönlü tekerlekler var. 3 yöne bakan 3 farklı tekerlek, robotun sağa sola dönmesini ve yan gitmesini sağlıyor.
Bu tekerlekler top şekilli gövdeyi tıpkı bir hamsterin çevirdiği çark gibi içeriden döndürüyor. Karayip Korsanları’ndaki top şekilli kafesi hatırladınız mı? Sistem o şekilde çalışıyor. 🙂
İlgili yazı: Robot astronot Robonot
Hareketli kafa
Tekerlekleri taşıyan kollar ortadaki göbekte birleşiyor. Tekerlekleri döndüren elektrik motorlarının pillerini taşıyan bu göbek aynı zamanda karşı ağırlık olarak işlevi görüyor ve tekerleklerin topun içinde boş dönmesini önlüyor. Bunun yerine tekerlekler topu içeriden döndürüyor.
Ancak karşı ağırlık tek başına işe yaramaz. Tekerleklerin topun iç çeperiyle sürekli temas halinde olmasını sağlamak için dikey bilye yatakları kullanılıyor. Şimdi “yüzen kafaya” gelelim. Robotun kafası top dönerken nasıl oluyor da hep yukarıda kalıyor?
Bir icadın anatomisi
Bu sorunun cevabına baktığımız zaman Disney’in Hayal Gücü Ar-Ge ekibinin (Evet, eğlence şirketi olarak böyle bir ekipleri var) BB-8’te kullanılan bir patent aldığını görüyoruz.
2010 yılında Sphero topa benzer bir oyuncak tasarlamak için alınan bu patent 4 yıl sonra Sphero şirketinde ve ertesi yıl da BB-8 robotunda kullanıldı. Bakın nasıl?
Sphero topu
Patent
Manyetik küresel dengelemeli robot motoru
Mucitler: Lanny Smoot , Dirk Smelling
Orijinal Temlikçi: Disney Enterprises, Inc.
TL;DR
Tekniği kuvvetli
Patente bakınca ilk öğrendiğimiz şey, BB-8 ve Sphero topların hareket yöntemine “holonomik hareket” dendiği.
Yerde giden holonomik robotlar yatay bir düzlemde her yöne dönebiliyor; yani engebeli arazi ve yokuş olmadığı sürece çok hızlı ve çevikler. Özellikle de aniden yön değiştirebiliyorlar.
Bunun iki sebebi var: 1) Tekerlekler top şekilli gövdeyi içeriden döndürüyor. 2) Top gövde aynı zamanda robotu ayakta tutan süper hafif ve çevik bir dış iskelet görevini görüyor (böcek kabuğu gibi).
İlgili yazı: Çin’de robot oteli
Kafasını nasıl dik tutuyor?
Kafanın dik durmasını sağlamak işin en zor yanı ve bunun için elimizde üç seçenek bulunuyor. Bunlardan ikisi Disney’in 2010 yılında aldığı patentte gösteriliyor ve ortak bir yanları var:
Her iki seçenekte de kafanın top şekilli gövdenin içindeki tekerlek göbeğine bir metal iskeletle bağlandığını görüyorsunuz.
İlgili yazı: Makinedeki hortlak, yahut robotlar aşık olur mu?
Bu robotu ağır yapmaz mı?
Evet, bu tür bir iç iskelet robotu ağır yapar. Özellikle de tekerleklerin topu içeriden döndürmesini zorlaştırır. Bu sorunu çözmek için de daha güçlü elektrik motorları kullanmamız gerekir. Güçlü motorlar büyük ve ağır olacağı için robotu daha da yavaşlatacaktır.
Filmde ne kullanıldı?
Belki de tam ölçekli ve küçük ölçekli robotlar bir arada kullanıldı. Örneğin, BB-8’in filmlerde çok hızlı hareket ettiği sahnelerde oyuncak robot kullanıldığını düşünebiliriz (Bugünlerde Türkiye’de satışa sunulan Sphero marka BB-8 oyuncakları kullanmış olabilirler).
Robotun sahibinin yanında yavaşça yuvarlandığı diğer sahnelerde ise içinde iskelet bulunan (belki alüminyum iskelet) tam ölçekli bir robot kullanmış olabilirler. Yine de tam ölçekli süper hafif bir BB-8 yapmanın çok daha kolay ve pratik bir yolu var.
Öyle ki bu yöntemi kullanarak siz de evde kendi oyuncak robotunuzu yapabilirsiniz. Evde uzaktan kumandalı tam boy BB-8 yapmaya ne dersiniz? Nasıl yapacağınızı görmek için hemen ikinci bölüme geçin. 😀
