باریخ نیوز : رباتیک نرم با توجه به پیشرفت‌های جدید و بهبود یافته توسط پژوهشگران اکنون بیش از همیشه مورد توجه قرار گرفته است. ربات‌های نرمی وجود دارند که عملکرد ماهیچه‌ها را تقلید می‌کنند یا ربات‌های نرمی که در مکان‌های کوچک فشرده می‌شوند و حتی ربات‌های نرمی که به واحدهای کوچک‌تر تقسیم می‌شوند.
دلیل خوبی وجود دارد که چرا دانشمندان مصمم به ادامه تولید این دستگاه‌ها هستند. این ماشین‌های ملایم امید بیشتری به سازگاری با جمعیت‌های انسانی می‌دهند، 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 می‌دهد که دانشمندان دانشگاه کویمبرا در پرتغال موفق به تولید یک دست رباتیک نرم جدید شده‌اند که راحت‌تر و مقرون به صرفه‌تر از مدل‌های سنتی است.
مشاهده حیوانات برای الهام گرفتن
پدرو نتو، دانشمند ارشد این پروژه جدید می‌گوید: بیشتر ربات‌ها از مواد سفت و سخت ساخته شده‌اند. با این حال، وقتی حیوانات را مشاهده می‌کنیم، متوجه می‌شویم که بدن آنها می‌تواند از قسمت‌های سخت(اسکلت‌ها) و بخش‌های نرم(مانند ماهیچه‌ها) تشکیل شده باشد. برخی از حیوانات، مانند کرم‌های خاکی، کاملاً نرم هستند. ما با الهام از طبیعت، پیش‌بینی می‌کنیم که نسل بعدی ربات‌ها از اجزای ساخته شده از مواد نرم استفاده می‌کنند یا در برخی موارد می‌توانند کاملاً بدن نرمی داشته باشند.
این دست رباتیک جدید علاوه بر مقرون به صرفه‌تر بودن، برای تکرار دقیق یک قسمت واقعی بدن طراحی شده است و می‌تواند حرکات واقعی انسان را بهتر تقلید کند.
پژوهشگران به منظور اطمینان از تولید انبوه این دست رباتیک از فناوری چاپ سه بعدی استفاده کردند.
نتیجه نهایی، یک طراحی بهینه شده با عملکرد بهبود یافته بود. پژوهشگران با استفاده از محرک‌ها 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 کنترل‌کننده روشن و خاموش شونده، زوایای خمش انگشت مشخص شده را حفظ می‌کند و دست را قادر می‌سازد تا اجسام با اشکال، وزن‌ها و ابعاد مختلف را به طور مؤثر در اختیار بگیرد.
لمس و نگه‌داری انواع اشیاء
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 می‌دهد.
اکنون آنها به انجام مطالعات بیشتر با این دست رباتیک و حتی معرفی کاربردهای هوش مصنوعی به آن ادامه می‌دهند.
نتو می‌گوید: مطالعات بعدی ما بر بهبود ساخت محرک‌ها و حسگرهای نرم با هدف افزایش دسترسی به ربات‌های نرم برای مخاطبان گسترده‌تر متمرکز خواهد بود.
وی افزود: کنترل ربات‌های نرم با استفاده از هوش مصنوعی یکی دیگر از موضوعات تحقیقاتی است که ما روی آن کار می‌کنیم.
وی همچنین خاطرنشان کرد که این دستگاه جدید ظرفیت تولید انبوه را دارد.
وی ادامه داد: این دستاورد، پتانسیل افزایش دسترسی به دست‌های رباتیک نرم را دارد و در عین حال هزینه‌ها را کاهش می‌دهد و روش‌های طراحی و ساخت زمان‌بر را حذف می‌کند که اغلب به جریان‌های 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 می‌دهد که تطبیق‌پذیری آن را در دست زدن به تعدادی از اشیاء نشان می‌دهد.
در چکیده این مطالعه آمده است: ماشین‌هایی که شبیه به انسان هستند، قرن‌ها الهام‌بخش دانشمندان بوده‌اند. دست‌های رباتیک نرم الهام‌گرفته 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 محیط‌های بدون ساختار است.
تحقیقات اخیر منجر به دستاوردهای تاثیرگذاری در طراحی‌های کاربردی، مدل سازی، ساخت و کنترل ربات‌های 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 هسته‌های محرک نرم و یک اسکلت بیرونی دارای طراحی چند ماده‌ای معرفی شده است. محرک‌ها با استفاده از قالب‌گیری ساخته می‌شوند و اسکلت بیرونی در یک مرحله به صورت سه‌بعدی چاپ می‌شود. یک کنترل کننده روشن و خاموش شونده فشار داخلی انگشتان و زوایای خمش را تنظیم می‌کند.
توانایی این دست رباتیک برای در دست گرفتن اجسام با اشکال، وزن‌ها و اندازه‌های مختلف تأیید شده است.
این راه‌حل یکپارچه، دست‌های رباتیک نرم را با هزینه کمتر در دسترس مردم قرار می‌دهد و از فرآیندهای آزمایش و خطای زمان‌بر در طراحی و ساخت اجتناب می‌کند.
منبع : ایسنا
