ساخت ربات نرم با الهام از خرطوم فیل و پای هشت‌پا

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری علم و فناوری آنا، مهندسان با الهام از حرکات خرطوم فیل و پا‌های هشت‌پا(اختاپوس )، یک ساختار رباتیک انقلابی به نام «مارپیچ اصلاح شده» ساختند. این ساختار که برای ایجاد انطباق و کنترل بیشتر در طراحی رباتیک تنظیم شده است، تعامل ایمن‌تر بین انسان و ربات‌ها را تضمین می‌کند و نتیجه ترکیب مدل‌سازی محاسباتی با مشاهدات زیرکانه زیستی است.

پژوهشگران آزمایشگاه CREATE درمؤسسه فناوری فدرال لوزان سوئیس با همکاری دانشکده روباتیک شناختی در TU Delft نتایج پژوهش خود را در ساخت این ربات در نشریه npj Robotics منتشر کرده اند.

محققان می‌گویند: با اختراع ساختار جدید معماری موسوم به «مارپیچ اصلاح شده»، یک بازوی رباتی طراحی کرده ایم که در کنترل، دامنه حرکت و ایمنی عالی است. وقتی این ساختار نوین با تحریک توزیع شده (قرارگرفتن چند محرک در سراسر ساختار یا دستگاه) ترکیب شود، این بازوی رباتیک به دامنه حرکتی وسیع، دقت بالا و ایمنی ذاتی برای تعامل با انسان، دست می‌یابد.

سفت و سختی ربات‌های سنتی اغلب، مانع از استفاده آن‌ها در انجام کار‌های ظریف یا تعاملات نزدیک انسانی می‌شود؛ اما بازوی رباتیک نرم ساخته شده محققان سوئیسی به دقت برای غلبه بر همین محدودیت‌ها طراحی شده است.

چیزی که این بازوی رباتی نرم را متمایز می‌کند، توانایی قابل توجه آن در سازگاری با اشکال و سطوح مختلف است. این انعطاف‌پذیری آن را به ابزاری ایده‌آل برای کار‌های پیچیده مانند چیدن میوه‌ها یا جابه‌جایی اقلام شکننده تبدیل می‌کند.

این ربات جدید می‌تواند به راه حلی برای خطوط مونتاژ ظریف در محیط‌های صنعتی تبدیل شود که در کنار انسان و نه جایگزینی آنها به افزایش توانایی‌های انسانی کمک کند.

استفاده از این ربات در صنعت کشاورزی که به لمس ملایم در حمل و نقل محصولات نیاز دارد می‌تواند بار کاری را در طول دوره‌های برداشت شدید، کاهش دهد.

محققان به طور خلاقانه‌ای یک مارپیچ فنرمانند به نام «مارپیچ» «هلیکوئید» را با کوتاه کردن بخش‌های خاصی اصلاح کردند. این عمل به ظاهر ساده آن‌ها را قادر می‌سازد تا انعطاف پذیری و سفتی مارپیچ را در جهات مختلف به طور دقیق کنترل کنند.

سپس با تنظیم شکل آن، قسمت داخلی را در برابر فشار مقاوم کردند و قسمت بیرونی را آنقدر انعطاف پذیر کردند که به راحتی خم شود. این طراحی منحصربه‌فرد منجر به ایجاد یک ربات نرم شد که قادر به انجام حرکات و اعمالی است که قبلاً دیده نشده‌اند و مهارت و لمس نرم موجود در خرطوم فیل یا پا‌های اختاپوس را منعکس می‌کند.

دستاورد آزمایشگاه CREATE نشان دهنده یک تغییر پارادایم در رباتیک است. کاربرد‌های رباتیک سنتی، که اغلب تحت سلطه مکانیک سفت و سخت هستند، ممکن است به زودی شاهد گذار به سمت همتایان نرم‌تر و دوستدار انسان باشند. این نرم ربات پیشگام، ثبت اختراع شده است و یک شرکت دانش‌بنیان مشترک با نام Helix Robotics راه اندازی شده که همکاری بین EPFL و TU Delft در بر دارد.

محققان با اشاره به اینکه قصد دارند ربات‌ها را در تفاهم و همکاری به انسان نزدیک کنند، ابراز امیدواری کردند این بازوی رباتیک نرم نمونه‌ای از آینده‌ای باشد که در آن ماشین‌ها می‌توانند بسیار بیش از قبل نیاز‌های انسانی را تکمیل کرده و درک کنند.