2023’te Robotik ve Katmanlı Üretim

Teknolojik ilerleme açısından harika bir yıl oldu; kuantum bilişim ve 5G’den AR/VR, büyük dil modelleri ve yapay zekâ (AI)’ye kadar birçok atılım gerçekleşti. Bu çığır açan yenilikler teknoloji ortamını köklü bir şekilde değiştirdi.

Bugün, nerede ilerlediğimizi görmek için iki önde gelen sektörü, Robotik ve Katmanlı Üretim’i ele alacağız.

Robotik, geliştiricilerin robotların neler yapabileceği sınırlarını zorlamaya devam etmesiyle yeni teknolojilerin yükselişi sayesinde özellikle heyecan verici bir 2023 yılı geçirdi. Sektördeki tüm bu ilerlemeler, robotik teknolojisinin sürekli değişen teknoloji ortamında hâkim teknoloji haline gelerek çalışma, yaşam ve eğlence biçimlerimizi devrim niteliğinde değiştirip hayatımızın vazgeçilmez bir parçası olacağını gösteriyor.

Ardından katmanlı üretim (AM) ya da katmanlı katman üretimi (ALM) var; bu, 3D baskı ile ilgilidir. Bilgisayar kontrollü bir süreç olup, genellikle katmanlar halinde malzeme biriktirerek üç boyutlu model verilerinden nesneler oluşturur.

O halde, 2023’te bu iki sektörde yapılan en öne çıkan gelişmelere bir göz atalım!

İnsansı Robotlar Robotikte Öncülük Ediyor 

Robotik, robotların tasarımı, geliştirilmesi, inşası ve insan tarafından genellikle yapılan görevleri yerine getirmesiyle ilgilenen bir alandır. Burada robotlar, genellikle basit ve tekrarlayan görevleri bağımsız olarak yürüten otomatik makineler olarak tanımlanır.

Bu yıl, manken robotlar olarak adlandırılan birkaç insansı robotun manşetlerde yer aldığını gördük. Bu robotlara insansı robot denmesinin nedeni, insan vücuduna benzer şekle sahip olmaları ve genellikle bir gövde, baş, kollar ve iki bacak içermeleridir. Öncelikli olarak, bu robotlar insan araçlarıyla etkileşim kurmak üzere tasarlanmış ve aynı zamanda denetim ve bakım için de kullanılmaktadır. Bu robotların en yeni sürümleri konuşabiliyor, yürüyebiliyor ve insanlar gibi çalışabiliyor.

Popüler insansı robotlardan bazıları, kişilik, ruh hali ve duygulara sahip, göz teması kurabilen ve selamlamalara yanıt verebilen empatik bir robot olan Japon şirketi Kokoro’dan Nadine’dir. Bir başka ultra-gerçekçi insansı robot olan Geminoid DK, insan gibi görünür. Toshiba tarafından yaratılan insansı Junco Chihira, bir turistik bilgi merkezinde çalışıyor ve konuşma tanıma yeteneklerine sahip. Ayrıca, konuşma üretim algoritmaları ve yüz tanıma teknolojileri sayesinde mikrofonik yüz ifadeleriyle normal bir sohbet yapabilen Jia Jia da var.

Sophia’yı unutmamalıyız; dünyanın en gelişmiş insansı robotu olarak kabul ediliyor. 2016’da tanıtılan ve Hanson Robotics tarafından tasarlanan Sophia, dünyanın ilk robot vatandaşıdır ve aynı zamanda Birleşmiş Milletler kalkınma programı için robot yenilikleri elçisidir. İnsan yüzlerini tanıyan ve jestlerini, duygularını anlayan sinir ağları ve AI ile donatılarak, sosyal beceriler kazanabilen bir robot yaratma hedefiyle geliştirildi.

Uzay ajansı NASA da Valkyrie adlı kendi insansı robotunu geliştirdi; bu robot 6 feet 2 inç (yaklaşık 1,88 m) boyunda ve 300 pound (136 kg) ağırlığında. Bu iki ayaklı insansı robot, şu anda Texas’taki NASA Johnson Uzay Merkezi’nde testlerin son aşamalarına girmiş durumda. Robot, doğal afetlerin etkilediği hasarlı veya bozulmuş ortamlarda çalışmak üzere tasarlanmıştır.

Valkyrie gibi robotlar bir gün uzayda da çalışabilir; NASA Dexterous Robotics Takım Lideri Shaun Azimi, uzayda insansı robotların potansiyel olarak riskli görevleri üstlenebileceğini, böylece astronotların keşif ve buluşa odaklanabileceğini belirtiyor. Bu bağlamda amaç, insan ekiplerini değiştirmek değil, insansı robotların ‘sıkıcı, kirli ve tehlikeli’ işleri, örneğin güneş panellerini temizlemek ya da uzay aracının arızalı ekipmanını denetlemek gibi görevleri üstlenmesi, insanları ise ‘daha yüksek seviyeli faaliyetler’e odaklatmaktır.

Bunun için NASA, Texas merkezli Apptronik gibi robotik şirketleriyle ortaklık kurdu; Apptronik, depolarda ve üretim tesislerinde tedarik zinciri odaklı görevleri yerine getirebilen ve ‘günde 22 saat çevrimiçi’ olma kapasitesine sahip Apollo’yu geliştiriyor ve gelecekte perakende teslimatına, ardından uzaya geçmeyi planlıyor. Apptronik, bu robotları bir yıl içinde şirketlere sunmaya başlamayı hedefliyor.

Bunların yanı sıra bu yıl ortaya çıkan diğer insansı robotlar arasında Tesla’nın Optimus’u, Unitree’nin H1’i, Sanctuary AI’nin altıncı nesil Phoenix’i ve Figure AI’nin Figure 01’i bulunuyor. Çin, 2025’e kadar insansı robotları seri üretme planlarını yakın zamanda duyurdu. Bu arada, Agility Robotics, yılda 10.000 robot üretebilecek bir fabrika olan ‘RoboFab’i inşa ediyor. E-ticaret devi Amazon da bir insansı robotun ilk ticari testlerini yürütmeye başladı.

Boston Dynamics bu alanda harika çalışmalar yapıyor. Şimdi onlarla ilgili bilgi edinelim.

1. Boston Dynamics 

İnsansı robotlar dünyasında Boston Dynamics en tanınmış isimdir; bu şirket, yılın başlarında Atlas robotunun bir inşaat sahası simülasyonunda koştuğu, tahtalar taşıdığı ve bir çanta alet attığı videolarını yayınladı. Atlas kontrol ekibinin lideri Ben Stephens, iki ayaklı robotların insanlarla güvenilir bir şekilde birlikte çalışabilmesi için hâlâ ‘uzun bir yol’ olduğunu, ancak ‘bu robotik geleceği’ olduğunu belirtiyor.

1992’de MIT’den ayrılan bir yan kuruluş olarak kurulan Boston Dynamics, robot tasarım şirketi olup aynı zamanda insan simülasyonu ve eğitimi için yazılım da geliştiriyor. Şirketin misyonu, işin tehlikeli ve fiziksel olarak zor yönlerini azaltan ve insanların yaşamını zenginleştiren olağanüstü robotlar tasarlamak ve yaratmaktır.

Şirketin insansı robotu Atlas, ‘dünyanın en dinamik insansı robotu’ olarak tanımlanıyor ve Boston Dynamics’in bütün vücut hareketliliği ve iki elle manipülasyon sınırlarını zorlamasını sağlıyor. Atlas, insansı form faktörünün potansiyelini keşfetmek ve hareketlilik, algı ve zekâya sahip bir sonraki nesil robotları geliştirme çabalarını göstermek için kullanılıyor.

İnsan-Robot Etkileşimi İçin Yapay Zekâ

Yapay zekâ (AI), yani makinelerin ya da yazılımın zekâsı, bu yıl büyük bir ilerleme kaydederek birçok sektörü, robotik dahil, dönüştüren bir itici güç haline geldi. Makine öğrenimi sayesinde AI, robotların belirli görevleri öğrenmesini ve yerine getirmesini sağlıyor.

AI teknikleri, robotların insan davranışlarını, jestlerini ve beden dilini anlayabilmesi ve duyguları ifade edebilmesi için aslında gereklidir. Araştırmacılar, robot iletişimini geliştirmek ve daha duygusal zekâlı bir etkileşim sağlamak için duygu tanıma, konuşma tanıma ve öngörücü dil modelleri gibi teknikleri kullanıyor.

AI’daki ilerlemeler, robotlara daha önce mümkün olmayan bilişsel yetenekler kazandırarak, AI destekli robotları çeşitli sektörlerde vazgeçilmez kılıyor. Robotik ve AI kesişimi aynı zamanda AI Robotik pazarının şu anda 15 milyar doların biraz üzerinde bir büyüklüğe sahip olmasına ve bu dekanın sonuna kadar 36,78 milyar dolara yükselmesi bekleniyor.

AI, robotikte birçok şekilde uygulanıyor; bunların başında makine öğrenimi geliyor. Veri ve deneyimlerden öğrenerek, örüntü tanıma gerektiren görevlerde robotların performansı artırılabilir. Robotlar ayrıca nesneleri, insanları ve engelleri tanıyarak yönlendirmelerine yardımcı olan bilgisayarlı görme teknolojisini AI destekli olarak kullanıyor.

AI algoritmaları, robotların karmaşık ortamlarında en iyi yolları belirlemelerine yardımcı olarak, kollar ve kavrayıcıların hassas kontrolünü sağlayıp, sürekli insan müdahalesi gerektirmeden dinamik durumlara uyum sağlayan otonom kararlar almalarını mümkün kılıyor.

Doğal Dil İşleme (NLP) entegrasyonu, robotların insan komutlarını anlamasını ve daha iyi yanıt vermesini sağlayarak, insan-robot etkileşimlerinde değerlerini artırıyor ve daha kullanıcı dostu olmalarını sağlıyor. Bu alanda, OpenAI’nin ChatGPT’si, bu yıl robotik, otomasyon ve AI alanındaki en büyük hikaye olarak, insan-bilgisayar etkileşiminde yeni bir dönemi işaret etti.

ChatGPT, AI teknolojisiyle çalışan bir NLP aracıdır ve bir sohbet botu ile insan benzeri konuşmalar yapmanızı sağlar. Birkaç ay içinde ChatGPT 100 milyon kullanıcı kazandı, bu da birçok şirketin kendi üretken AI programlarını piyasaya sürmesine yol açtı. Diğer Büyük Dil Modelleri (LLM’ler) — üretken AI ya da sohbet AI’si yapan — arasında Google’ın Bard’ı güçlendiren Gemini LLM, Amazon’un Olympus’u ve Meta’nın Llama 2’si bulunuyor.

Üretken AI’daki bu gelişme, robotik endüstrisinde yeni olanaklar açtı. Örneğin, bu yılın başlarında Microsoft, ChatGPT’yi bir robotik kolu çalıştırmak ve bir hava dronunu yönlendirmek için geliştirdi. Şirket ayrıca GPT destekli robotlar geliştirme ve robot üretiminde üretken AI kullanma planlarını duyurdu. Aynı zamanda, İsviçre ve Hollanda’daki araştırmacılar, ChatGPT’den elde ettikleri içgörüleri kullanarak bir domates toplama robotu geliştirdi. Daha sonra Agility Robotics, mobil manipülasyon robotu Digit’i kontrol etmek için LLM’leri kullanmayı araştırdı.

Gördüğümüz gibi, AI robotların yeteneklerini artırarak onları daha esnek, zeki ve çeşitli görevleri yerine getirmede yetkin hâle getiriyor. Ayrıca robotların insan jestlerini tanımasını, niyetleri anlamasını ve uygun yanıtlar vermesini sağlayarak, insanlar ve robotlar arasındaki iş birliğini daha verimli ve güvenli kılıyor.

En iyi robotik cerrahi hisse senetleri listesi için buraya tıklayın.

2. Hanson Robotics

Bu AI ve robotik şirketi, sosyal zekâya sahip makineler yaratıyor ve tanınmış Sophia the Robot’un arkasındadır. Hanson Robotics, malzeme bilimi, robotik, AI araştırma ve geliştirme ve deneyim tasarımıyla robotları sadece faydalı ürünler değil aynı zamanda etkileşimli karakterler hâline getirmeyi amaçlıyor.

Kasım 2023’te, Hong Kong merkezli robotik şirketi, lüks yaşam tarzı şirketi Dictador ile iş birliği içinde dünyanın ilk AI insansı robotu Mika’yı geliştirdi. Mika, Dictador’un CEO’su olarak ‘Arthouse Spirits DAO projesinden sorumlu’ ve DAO topluluğu ile iletişim kurmakla görevlendirildi.

Bu sadece bununla sınırlı değil. Mika, 2023/24 Collegium Humanum Üniversitesi Açılışında Onursal Profesör unvanını da aldı ve AI alanındaki ilerlemeleri vurgulayan bir konuşma yaptı. Hanson Robotics CEO’su David Hanson, AI teknolojisinin ‘insanileştirilmesi’ gerektiğini ve AI’nın insanları ‘önemsemesi’ gerektiğini vurguladı.

Gelişmiş 3D Yazıcılar

İlk 3D baskı teknolojisi 1980’ların başında icat edilmiş olsa da, son yıllarda önemli ölçüde büyüdü; küresel pazar büyüklüğü 2022’de 18,33 milyar $ idi. Bu pazarın 2032’ye kadar neredeyse 100 milyar $’a ulaşması öngörülüyor.

Şirketler 2010’larda uygun fiyatlı tüketici seviyesinde 3D yazıcılar sunmaya başladıkça ve medya çılgınlığıyla birlikte, General Electric ve Hewlett Packard gibi devler bu alana girdi ve şimdi sektör, aşağıdaki alanlarda gerçek dünya uygulamaları görüyor:

• Prototipleme ve ürün geliştirme
• Üretim
• Tıp
• Havacılık
• İnşaat
• Otomotiv
• Eğitim
• Araştırma ve daha fazlası

Bu şekilde, geleneksel pazarları bozarak diğer şirketlerin tasarım finalizasyonunu hızlandırmalarına, daha fazla üretim yapmalarına ve daha hızlı yenilik getirmelerine yardımcı oluyor.

Katmanlı üretim ya da 3D baskı dünyasında, şirketler belirli süreçler ve kullanım senaryoları için 3D yazıcıların performansını artırmaya çalışıyor. Bu alandaki ilerlemeler, katmanlı üretim süreçlerinin enerji gereksinimlerini azaltıyor ve yazıcı hareketliliğini iyileştiriyor. Bu gelişmeler, 3D baskının maliyetini düşürerek teknolojinin daha geniş bir erişilebilirlik kazanmasını sağlıyor.

3D yazıcıların popülaritesi ve katmanlı üretimde yenilik standardı olduğundan, birçok startup teknolojiyi geliştirmeye odaklanıyor. Örneğin, Finlandiyeli startup Brinter, tıp ve yaşam bilimleri sektörleri için modüler bir biyoprinter geliştirdi. Biyoprinterleri, çeşitli biyomürekler destekliyor ve dezenfeksiyon amacıyla yerleşik UV ışığı içeriyor; bu sayede araştırmacılar organ, kanser modeli ve kişiselleştirilmiş ilaçlar basabiliyor.

ABD’de, startup Verde Mantis, kullanımı kolay bir masaüstü 3D yazıcı geliştirdi; bu yazıcı tak-çalıştır moduna sahip. Ayrıca yerleşik bir kamera, otomatik seviyelendirme platformu ve bir Raspberry Pi modülü içeriyor.

3D yazıcılarındaki diğer ilerlemeler, SLA (lazer) ve DLP teknolojilerini birleştirerek çözünürlük ve hızı avantajlarını kullanan Hybrid PhotoSynthesis (HPS) teknolojisini içeriyor; bu sayede reçine 3D baskıda daha iyi sonuçlar elde ediliyor. 3D yazıcıların kendisinin yanı sıra, şirketler yeni malzemeler de geliştiriyor.

UpNano, bu şirketlerden biri olarak, yazıcısında ilk nesil mikro 3D baskı mikroakışkan cihazları olan UpFlow’u yarattı; bu sayede medtech startup Fertilis, IVF pazarı için bir hücre kültürü cihazı geliştirdi.

Otomasyon, yazılımda ilerlemeler, metal 3D baskı ve dijital tedarik zincirinin yükselişi bu sektördeki diğer trendlerdir. Ancak, ölçekleme zorluğu, teknoloji sınırlamaları ve ekipman, malzeme ve ön‑ ve son‑işleme maliyetleri gibi zorluklar hâlâ mevcuttur.

3D baskı, uzun süre gölgede kalmasının ardından nihayet ışık tutuyor; savunucularına göre, bu teknoloji havayolu bileşenlerinden tıbbi ekipmanlara kadar her şeyi kitlesel üretme potansiyeline sahip.

3. Stratasys

1989’da kurulan Stratasys, çeşitli sektörler için çözümler üretmesiyle tanınıyor ve kurucusunun ilk 3D yazıcılardan birini yaratmasıyla öne çıkıyor. Halka açık şirketin piyasa değeri 1 milyar $’dır; hisseleri 14,51 $’dan işlem görmekte ve bu yıl %22,34 artış göstermiştir. Şirketin son 12 ay (TTM) geliri 630,579 milyon $ iken EPS (TTM) -1,61, P/E (TTM) -9,03 ve ROE (TTM) -4,82% olarak kaydedilmiştir.

Yakın zamanda şirket, Nano Dimension Ltd.’den, şu anda sahip olmadığı tüm hisseler için hisse başına 16,50 $ nakit teklif içeren bir istek dışı satın alma teklifi aldı; bu da şirketin değerlemesini 1,1 milyar $’a yükseltti. Bu teklif, Stratasys’in Desktop Metal ile planlanan 1,8 milyar $’lık birleşmeyi, çoğu hissedarı anlaşmayı reddettiği için iptal etmesinin ardından geldi. Nano Dimension, şirketin hisselerinin yaklaşık %14’üne sahip ve bu yıl kalan hisseleri satın almak için birden fazla girişimde bulundu.

Şirketin en yeni Fusion Deposition Modeling (FDM) yazıcısı F3300 söz konusu olduğunda, ölçeklenebilirlik için tasarlanmış olan bu yazıcı, Stratasys’in ATI ile birlikte özel bir takas aracı geliştirmesini sağladı; bu araç, kullanıcının aynı anda dört ekstrüderden birini devreye alabilmesine imkan tanıyor. Bu, ekstrüder yedekliliği açısından daha fazla esneklik ve tek bir parçada birden fazla renk baskısı yapabilme ve iki farklı çözünürlük ekleyebilme yeteneği sağlıyor. Şirket, Toyota’nın yeni Stratasys F3300 3D yazıcısını satın alacak ilk müşteri olacağını duyurdu.

En iyi 3D baskı ve katmanlı üretim hisseleri listesi için buraya tıklayın.

Sonuç

Dünya hızlı bir tempoda değişiyor ve bu değişimle birlikte katmanlı üretim şirketleri, özelleştirilmiş malzemeler geliştirmeye ve 3D yazıcıların performansını artırmaya devam ederken, robotik dünyası da daha akıllı hâle gelen ve insanlarla daha verimli etkileşim kurabilen atılımlara tanık oluyor.

Gelecekte daha da sofistike ürünler görmeyi bekleyebiliriz; bu iki alandaki ilerlemeler birçok sektörü değiştirme, yeni istihdam ve eğitim fırsatları sağlama ve günlük yaşamımızı iyileştirme potansiyeline sahiptir.