کنترل پهپاد‌ها با پد لمسی کشسان امکان پذیر شد

به گزارش خبرگزاری آنا به نقل از IE، کاربران می‌توانند فقط با کشیدن انگشتان خود روی دستگاه، پهپاد را هدایت کنند. این فناوری روش ساده و دست آزادی (هندزفری) برای هدایت هواپیما‌های بدون سرنشین (پهپادها) فراهم می‌کند.

این پد لمسی پیچیده با استفاده از یک فرستنده بلوتوثی خارجی، بلافاصله الگو‌های کشیدن انگشت را تشخیص می‌دهد و داده‌ها را به سکوی کنترل پهپاد ارسال می‌کند.

به لطف این رابط یکپارچه، سکوی کنترل می‌تواند دستورات را به طور مستقیم به پهپاد منتقل و ناوبری دقیق و پاسخگو را تضمین کند.

«تیان یه» «Tian Ye» استادیار و مجری این طرح از دانشگاه نورث ایسترن آمریکا و همکارانش این توسعه را نشان دهنده پیشرفتی در سیستم‌های کنترل تعاملی و مبتنی بر اشاره توصیف می‌کنند.

این پد لمسی نوآورانه، که برای راحتی تجهیزات پوشیدنی طراحی شده، با بافتی نرم و پوست مانند شبیه بافت چسب زخم ساخته شده است. 

رسانه چینی ساوت چاینا مورنینگ پست (SCMP) گزارش داده است ساختار این پد لمسی شامل چندین لایه می‌شود که برای انعطاف پذیری و حساسیت بهینه سازی شده و نخستین لایه بر پایه اکوفلکس است که لاستیکی نرم برای دوام و راحتی را فراهم می‌کند.

بین این لایه و سطح بیرونی، الکترود‌های فلزی مایع و ۹ آرایه هیدروژلی قرار دارد که برای جمع آوری بسیار دقیق سیگنال‌های لمسی، خیلی حساب شده، مرتب شده اند. لایه بیرونی که دارای سطوح میکرو با بافت کاغذ سنباده است، واکنش پذیری پد لمسی را حتی بیشتر بهبود می‌بخشد و برای ثبت الگو‌های کشیدن انگشت بسیار مناسب است.

برای آنکه این پد لمسی طیف وسیعی از کاربرد‌های پوشیدنی را امکان پذیر کند، درجه بالای سازگاری آن که شامل ظرفیت کشش تا ۴۰۰ درصد اندازه اصلی اش می‌شود، ضروری است. 

یک نانو ژنراتور الکتریسته مالشی (تریبوالکتریک) (TENG) که نیازی به منبع انرژی خارجی ندارد، مبنایی را برای آرایه حسگر خودتغذیه اش فراهم می‌کند.

محققان چینی مدعی هستند این دستگاه سیگنال ولتاژ مشخصی را در پاسخ به تعامل انسان تولید می‌کند که امکان تشخیص دقیق، مقرون به صرفه و موثر لمسی را فراهم می‌آورد.

آنها، الگوریتم ترانسفورماتور که در مدل‌های هوش مصنوعی مانند ChatGPT استفاده می‌شود را برای تجزیه و تحلیل ورودی‌های لمسی اصلاح کردند.

به لطف این الگوریتم، پد لمسی می‌تواند حرکات پیچیده با شدت، سرعت و مکان‌های مختلف را رمزگشایی کند. آزمایش‌های انجام شده بر روی شش حرکت مختلف الگو کشیدن، حاکی از میزان دقت بالای ۹۶.۸۳ درصد است.

یکی از ویژگی‌های اصلی این پد لمسی، توانایی آن در مقاومت در برابر دمای انجماد است و این برخلاف هیدروژل‌های معمولی است که اغلب در دما‌های پایین منجمد می‌شوند.

این دانشمندان برای حل این مشکل از هیدروژل رسانای یونی ضد یخ استفاده کردند که امکان کارکردن این پد لمسی را حتی در دما‌های بسیار سرد فراهم می‌آورد.

در حالی که مطالعات میدانی عملکرد هیدروژل را تا منفی ۲۳ درجه سانتیگراد تایید کرده، داده‌های آزمایشگاهی نشان داد کیفیت آن تا دمای منفی ۴۰ درجه سانتیگراد حفظ می‌شود.

محققان ادعا می‌کنند که این کشف نشان دهنده یک پیشرفت بزرگ در الکترونیک پوشیدنی و تعامل انسان و ماشین با ترکیب مزایای هیدروژل‌ها با فناوری نانو ژنراتور تریبوالکتریک (TENG) است.

یه می‌گوید: «در بحبوحه افزایش تقاضا برای رابط‌های فشرده تر، هوشمند و چند منظوره انسان و ماشین، این پد لمسی با عملکرد بالا جهش رو به جلوی مهمی برای نسل بعدی سکو‌های تعاملی هوشمند از راه دور است».

برنامک‌های کاربردی برای پد لمسی بسیار کشسان و تریبوالکتریک، از کنترل پهپاد‌ها در مکان‌های صعب العبور گرفته تا کنترل دستگاه‌های اینترنت اشیا و تسهیل روش‌های پزشکی از راه دور را شامل می‌شود.