دانشمندان دانشگاه کویمبرا در پرتغال موفق شده اند یک دست رباتیک نرم، ایمن و اقتصادی ابداع کنند که برای تولید انبوه طراحی شده است.
به گزارش ایسنا و به نقل از آی ای، رباتیک نرم با توجه به پیشرفت های جدید و بهبود یافته توسط پژوهشگران اکنون بیش از همیشه مورد توجه قرار گرفته است. ربات های نرمی وجود دارند که عملکرد ماهیچه ها را تقلید می کنند یا ربات های نرمی که در مکان های کوچک فشرده می شوند و حتی ربات های نرمی که به واحدهای کوچک تر تقسیم می شوند.
دلیل خوبی وجود دارد که چرا دانشمندان مصمم به ادامه تولید این دستگاه ها هستند. این ماشین های ملایم امید بیشتری به سازگاری با جمعیت های انسانی می دهند ، اما تاکنون مهندسی آنها بسیار گران بوده است که همین مسئله، تولید انبوه آنها را دشوار کرده است.
اکنون احتمالا از این مانع عبور کرده باشیم، چرا که گزارش جدید پایگاه Tech Xplore نشان می دهد که دانشمندان دانشگاه کویمبرا در پرتغال موفق به تولید یک دست رباتیک نرم جدید شده اند که راحت تر و مقرون به صرفه تر از مدل های سنتی است.
مشاهده حیوانات برای الهام گرفتن
پدرو نتو، دانشمند ارشد این پروژه جدید می گوید: بیشتر ربات ها از مواد سفت و سخت ساخته شده اند. با این حال، وقتی حیوانات را مشاهده می کنیم، متوجه می شویم که بدن آن ها میتواند از قسمت های سخت( اسکلت ها) و بخش های نرم (مانند ماهیچه ها) تشکیل شده باشد. برخی از حیوانات، مانند کرم های خاکی، کاملاً نرم هستند. ما با الهام از طبیعت، پیش بینی می کنیم که نسل بعدی ربات ها از اجزای ساخته شده از مواد نرم استفاده می کنند یا در برخی موارد می توانند کاملاً بدن نرمی داشته باشند.
این دست رباتیک جدید علاوه بر مقرون به صرفه تر بودن، برای تکرار دقیق یک قسمت واقعی بدن طراحی شده است و می تواند حرکات واقعی انسان را بهتر تقلید کند.
پژوهشگران به منظور اطمینان از تولید انبوه این دست رباتیک از فناوری چاپ سه‌بعدی (۳D printing) استفاده کردند.
نتیجه نهایی، یک طراحی بهینه شده با عملکرد بهبود یافته بود. پژوهشگران با استفاده از محرک ها برای طراحی انگشتان تقریباً واقعی به این چابکی بالا دست یافتند.
نتو افزود: پیکربندی این دست رباتیک شامل پنج محرک نرم است که هر کدام مربوط به یک انگشت است و یک اسکلت بیرونی برای ارتقای خم شدن انگشت دارد. یک کنترل کننده روشن و خاموش شونده، زوایای خمش انگشت مشخص شده را حفظ می کند و دست را قادر می سازد تا اجسام با اشکال، وزن ها و ابعاد مختلف را به طور مؤثر در اختیار بگیرد.
لمس و نگه داری انواع اشیا
این گروه از دانشمندان، آخرین نوآوری خود را آزمایش کردند و دریافتند که عملکرد خوبی دارد و توانایی در دست گرفتن و کنترل ایمن انواع اشیاء را از خود نشان می دهد.
اکنون آنها به انجام مطالعات بیشتر با این دست رباتیک و حتی معرفی کاربردهای هوش مصنوعی به آن ادامه می دهند.
نتو می گوید: مطالعات بعدی ما بر بهبود ساخت محرک ها و حسگرهای نرم با هدف افزایش دسترسی به ربات های نرم برای مخاطبان گسترده تر متمرکز خواهد بود.
او ادامه داد: کنترل ربات های نرم با استفاده از هوش مصنوعی یکی دیگر از موضوعات تحقیقاتی است که ما روی آن کار می کنیم.
وی همچنین خاطرنشان کرد که این دستگاه جدید ظرفیت تولید انبوه را دارد.
وی ادامه داد: این دستاورد، پتانسیل افزایش دسترسی به دست های رباتیک نرم را دارد و در عین حال هزینه ها را کاهش می دهد و روش های طراحی و ساخت زمان بر را حذف می کند که اغلب به جریان های کاری تکراری مبتنی بر منابع متکی هستند.
این مطالعه در مجله Cyborg and Bionic Systems منتشر شده است.
بررسی این پژوهش، جالب است، زیرا تصاویر بسیاری از دست رباتیک جدید ارائه می دهد که تطبیق پذیری آن را در دست زدن به تعدادی از اشیاء نشان می دهد.
در چکیده این مطالعه آمده است: ماشین هایی که شبیه به انسان هستند، قرن ها الهام بخش دانشمندان بوده اند. دست های رباتیک نرم الهام گرفته از محیط زیست ، نمونه خوبی از چنین تلاشی هستند که دارای انطباق ذاتی مواد و حرکت مداوم برای مقابله با عدم قطعیت و سازگاری با محیط های بدون ساختار است.
تحقیقات اخیر منجر به دستاوردهای تاثیرگذاری در طراحی های کاربردی، مدل سازی، ساخت و کنترل ربات های نرم شده است. با این وجود، تحقق کامل حرکات شبیه به زندگی واقعی همچنان چالش برانگیز است و اغلب بر اساس ملاحظات آزمون و خطا از طراحی تا ساخت، صرف زمان و منابع است.
در این مطالعه، یک دست رباتیک نرم متشکل از هسته های محرک نرم و یک اسکلت بیرونی دارای طراحی چند ماده ای معرفی شده است. محرک ها با استفاده از قالب گیری ساخته می شوند و اسکلت بیرونی در یک مرحله به صورت سه بعدی چاپ می شود. یک کنترل کننده روشن و خاموش شونده فشار داخلی انگشتان و زوایای خمش را تنظیم می کند.
توانایی این دست رباتیک برای در دست گرفتن اجسام با اشکال، وزن ها و اندازه های مختلف تأیید شده است.
این راه حل یکپارچه، دست های رباتیک نرم را با هزینه کمتر در دسترس مردم قرار می دهد و از فرآیندهای آزمایش و خطای زمان بر در طراحی و ساخت اجتناب می کند.
- 19
- 2
