تازه های رباتیک در زمستان و بهار ۲۰۲۰

در این مقاله از مجله فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی به مرور تازه‌های رباتیک در بخش پزشکی، فناوری‌های رباتیک کمکی و پیشرفت‌هایی که در طراحی ربات‌ها انجام گرفته است، خواهیم پرداخت.

رباتیک و سلامت

عملکرد بهتر رباتی که نمونه خون می گیرد در مقایسه با انسان

نتایج آزمایش‌های پژوهشگران دانشگاه راتگرز نشان داد که این ربات خونگیر عملکرد بهتری نسبت به انسان دارد. این ربات از امواج فراصوت برای یافتن رگ و دریافت نمونه خون استفاده می‌کند. این دستگاه به پزشکان کمک می‌کند تا نمونه‌گیری خون را سریع و با اطمینان انجام دهند و از عوارض غیرضرور و درد در بیماران در اثر تلاش‌های مختلف برای وارد کردن سوزن جلوگیری کنند. در آینده می توان از این دستگاه در مواردی همچون کاتتریزاسیون IV، دسترسی به ورید مرکزی و دیالیز استفاده کرد.

 عملکرد بهتر رباتی که نمونه خون می گیرد در مقایسه با انسان

رباتی که به کاهش استرس و ناراحتی کودکان در بیمارستان‌ها کمک می‌کند

ربات Robin یک ربات دوستانه است که می‌تواند انواع احساسات را ابراز، با کودکان تعامل و مکالمه‌های طبیعی با آنها ایجاد کند. Robin با درگیر کردن کودکان در بازی و گفتگو، احساس تنهایی و استرس آنها را در طول مدت بستری در بیمارستان کاهش می‌دهد.


شبیه سازی حرکت دست جراح

هنگام جراحی بر روی ساختارهای ظریف مانند مغز یا رگ‌های خونی حرکت ثابت و پایدار دست‌ها بسیار مهم است. دوربین‌ها در جراحی‌های از راه دور بسیار بهبود یافته‌اند، آنچه نیاز به بهبود دارد شبیه‌سازی حرکت دست‌های جراح است. پژوهشگران دانشگاه A&M تگزاس توانسته‌اند با ارائه بازخوردهای بسیار کوچک وحساس به نوک انگشتان، درک دقیقی از فاصله و فشار را به جراحان ارائه دهند. درنتیجه جراحان می‌توانند انگشت‌ها و دست رباتیک را با دقت بسیار بالایی از راه دور کنترل کنند. جراحان و پزشکان با کنترل دقیق دست رباتیک می‌توانند جراحی‌های پیچیده‌ای را از راه دور انجام دهند، بنابراین تعداد بسیاری از بیماران تحت مراقبت پزشکی قرار می‌گیرند. همچنین اندازه کوچک انگشتان رباتیک بدان معنی است که عمل جراحی با برش‌های بسیار کوچکتر امکان‌پذیر است زیرا جراحان نیازی به ایجاد برش‌های بزرگ برای قرار دادن دست‌های خود در بدن بیمار در حین انجام عمل ندارند.


رباتی که مهارت‌های اجتماعی و عاطفی را به کودکان آموزش می‌دهد: Moxie

استارتآپ Embodied توانسته یک ربات اجتماعی جذاب بسازد که بسیار پیشرفته است و برای توسعه مهارت‌های اجتماعی کودکان ایجاد شده است. ربات Moxie از فناوری هوش مصنوعی بسیار پیچیده‌ای برخوردار است که قادر است مانند افراد عادی مکالمه کند. این ربات مجهز به یک دوربین کوچک با فناوری تشخیص چهره است تا حرکات چشم کودک را دنبال کند. همچنین مجهز به مانیتور روی صورت خود است تا حالات مختلف چهره را به نمایش درآورد. با استفاده از بستر SocialX این شرکت، Moxie قادر به درک، پردازش و پاسخگویی به مکالمه طبیعی، تماس چشمی، بیان چهره و سایر رفتارها و همچنین شناخت افراد، مکان‌ها و چیزهایی است که برای ایجاد یک تجربه یادگیری منحصر به فرد و شخصی برای کودک لازم است.


ربات‌های دانشگاه Chulalongkorn برای پزشکی از راه دور

این ربات‌ها در ابتدا برای کمک و ارتباط با قربانیان سکته ساخته شده بود. با شیوع کرونا، پژوهشگران با اینجاد تغییرات لازم آن‌ها برای پیگیری وضعیت بیماران مبتلا به کرونا به کار گرفته‌اند. این سامانه اجازه ارتباط و پیگیری وضعیت چند بیمار را همزمان فراهم می‌سازد. برای ویزیت بیماران به صورت حضوری باید پس از هر ویزیت لباس پزشک تعویض شود. این ربات ها حسگرهایی برای پیگیری سلامت بیمار و یا کادر درمانی دارند.

 ربات های دانشگاه Chulalongkorn برای پزشکی از راه دور

ربات‌ها موجب افزایش استقلال افراد دچار اختلال حرکتی در انجام فعالیت‌های روزمره می‌شوند

پژوهشگران مؤسسه پلی تکنیک رنسلیر رباتی ساختند که می‌تواند در انجام فعالیت‌های روزمره به افراد معلول و دچار اختلال شدید حرکتی کمک کند. این ربات که BOW نام دارد درواقع همان ربات Baxter است که روی چرخ‌هایی قرار گرفته است. این ربات می‌تواند استقلال را به افراد دچار اختلال حرکتی بازگرداند.


درک بهتر رفتار انسان توسط ربات‌ها

Henny Admoni از دانشگاه Carnegie Mellon برای درک بهتر رفتار انسان پژوهش‌هایی را انجام می‌دهد. پژوهش‌های وی بر ربات‌های توان‌افزا متمرکز است. هدف کمک افرادی است که با نوعی معلولیت دست و پنجه نرم می‌کنند تا کیفیت بهتری در زندگی داشته باشند. به طور معمول با نگاه کردن به چشمان انسان می توان متوجه منظور وی شد و یا کاری که فرد قصد انجامش را دارد حدس زد. این گروه سعی دارد با آموزش پیگیری چشم برای انجام کارهای روزانه به افراد کمک کند.


ربات‌هایی برای کمک به انسان در انجام کارهای خاص

چوپانی کردن سگ رباتیک بوستون داینامیکس

شرکت نیوزیلندی Rocos در زمینه رباتیک فعالیت دارد. این شرکت ویدئوی جدیدی از ربات Spot بوستون داینامیکس منتشر کرده است تا در مورد مزایای استفاده از این ربات در کشاورزی صحبت کند. در این ویدئو ربات Spot به عنوان چوپان در نیوزیلند کار می‌کرد. Rocos به عنوان بخشی از همکاری با بوستون داینامیکس، در حال توسعه یک سامانه کنترل از راه دور برای ربات‌ها است. هدف از این مشارکت، ایجاد روش‌های جدید برای کمک به کار در مزارع است. افزون بر چوپانی گله گوسفندان، ربات‌های Spot می‌توانند در هنگام برداشت محصول، بازرسی از عملکرد محصول و ایجاد نقشه‌های زمینی به کارگران روستایی کمک کنند.


کمک به برداشت محصولات کشاورزی با ربات های نیمه خودکار

شرکت Augean Robotics به جای تمرکز روی ربات‌هایی که به طور کامل جایگزین انسان‌ها می‌شود، به دنبال توسعه ربات‌های نیمه خودکاری است که بار روی دوش کارگران هنگام برداشت محصولات کشاورزی را کم می‌کند. از ربات Burro می‌توان به عنوان تسمه نقاله و حمل و نقل داخل زمین بهره برد.


سامانه Digits ساخت Agility Robotics در نمایشگاه CES

در این فیلم به علت اختلالات بسیار در امواج بیسیم هدایت دستگاه به صورت دستی است اما برهم کنش با جعبه به شکل بیسیم است. Digit یک ربات برای حمل بار است که در کنار خودروهای خودران یک سامانه کامل حمل بار ارائه می دهد. ربات دوپای Digit می‌تواند از زمنین‌های ناهموار و پله عبور کند.

ربات دستیار سامسونگ

شرکت سامسونگ یک ربات دستیار خانگی کوچک به شکل یک توپ عرضه کرده است. این ربات با طرحی جذاب سعی در جذب کاربر دارد. در حال حاضر اطلاعاتی در مورد قیمت ربات، تجهیزات داخلی و نحوه جلوگیری از ورود گرد و غبار فرش و کف در آن در دسترس نیست.


جدا کردن مواد بازیافتی از یکدیگر

سر و سامان دادن به پسماندو مواد دورریز کاری است که قطعا باید ربات‌ها از چنگ انسان درآورند. رسیدگی به پسماند جهت جداسازی مواد بازیافتی در محیط‌های کثیف و گرفته و غالبا خطرناک انجام می‌گیرد. تعداد افرادی که مایل به انجام این کار هستند بسیار کم است. در حالیکه پسماند و مواد بازیافتی به صورت روزافزون زیاد می‌شود.

چنین کاری برای ماشینی شدن بسیار مناسب است اما ذات این کار طراحی فرآیند ماشینی آن را بسیار دشوار می‌کند. تشخیص یک شیی با ظاهری نامشخص از میان انبوهی از اشیا نامشخص از عهده یک هوش مصنوعی ساده برنمی‌آیند. این عملیات به ذاته بسیار پیچیده است. فناوری تشخیص و جداسازی در سامانه‌های کنونی محدود است. در این راستا Waste Robotics یک سامانه دید رایانه‌ای توسعه داده است که طبقه بندی اشیا روی ریل را پس از تشخیص نوع آن‌ها ممکن می‌سازد. این سامانه کیفیت کار را بهبود خواهد بخشید.


ربات پیشخدمت

شرکت چینی PuduTech در CES2020‌ یک ربات پیشخدمت برای کار در رستوران با نام BellaBot را معرفی نمود. این ربات دستورات را از طریق یک صفحه لمسی دریافت می‌کند و می‌تواند چهار سینی ۱۰ کیلوگرمی را حمل کند. حسگرهای قسمت سر ربات با آشکارسازی لمس کاربر روی ربات، شکلکی مناسب را روی صفحه نمایش به نمایش می‌گذارند تا مشتریان به برهم‌کنش با ربات و سفارش غذا تشویق شوند. این ربات به صورت خودکار راه خود را در رستوران و از بین میزهای غدا پیدا می‌کند.ای ربات در چین بسیار مفید است چراکه رستو‌ران‌ها با کمبود نیروی کار روبه‌رو هستند.


ربات Pepper برای آموزش نسل جدید متخصصان رباتیک به مدارس می‌رود

شرکت SoftBank Robotics ابزاری جدید برای آموزش برنامه‌نویسی به صورت بصری به دانش‌آموزان ارائه داده است. ابزار Tethys با ایجاد کاربردهایی برای ربات Pepper ، برنامه نویسی را به دانش‌آموزان آموزش می‌دهد. Tethys مبتنی بر یک رویکرد بصری و گرافیکی برای کدنویسی است. دانش‌آموزان می‌توانند برنامه خود را فوراً بر روی ربات Pepper اجرا کنند تا ببینند که چگونه کار می‌کند. همچنین می‌توان برنامه را روی یک ربات مجازی روی صفحه نمایش اجرا کرد.


ربات‌های آتشنشان جایگزین آتش‌نشانان در محیط‌های خطرناک می‌شوند

پیش از این اثربخشی پهپادها در اطفاء حریق بویژه برای مهار آتش‌سوزی در جنگل‌ها ثابت شده است. هواپیماهای بدون سرنشین با هزینه کم و بسیار سریع از آسمان به مهار آتش‌سوزی‌ها کمک می‌کنند. حال به نظر می‌رسد در آینده، رباتیک نیز می‌تواند نقش مهمی در مبارزه با آتش بازی کند. شرکت‌های Milrem Robotics و InnoVfoam، متخصص فناوری‌های خاموش کننده، به طور مشترک یک سامانه رباتیک آتش‌نشانی را برای کمک یا حتی جایگزینی آتش نشانان در خطرناک‌ترین محیط‌ها ارائه داده‌اند.


با الهام از یوزپلنگ سریعترین ربات نرم ساخته شد

یوزپلنگ سریعترین حیوان روی زمین است که با خم کردن ستون فقرات خود بین دو حالت پایدار می‌دود. کنسرسیومی از دانشمندان آمریکایی اخیراً تصمیم به شبیه‌سازی حرکت یوزپلنگ در یک ربات نرم گرفت. دستگاه حاصل با عنوان LEAP شناخته می‌شود که مخفف «اعمال بی‌ثباتی الاستیک برای تقویت عملکرد» است. ربات بدنی سیلیکونی دارد که دارای دو محرک پنوماتیک نرم و ستون فقرات فنری انعطاف‌پذیری است. پمپاژ مرتب هوا به داخل و خارج دو محرک موجب می‌شود انرژی ذخیره و ناگهان آزاد شود و فنر، ستون فقرات را از یک حالت پایدار به حالت دیگر خم کند. در نتیجه، ربات قادر به اعمال نیرویی به زمین و سپس جهش و جدا شدن از زمین است. با این روش سریعترین ربات‌های نرم ساخته شدند.


ربات‌های اوریگامی EPFL برای قرار گرفتن در سطح خارجی ماشین

سطح بالایی در واقع پیکسلی است که با تغییر زاویه شکل سقف را تغییر می‌دهد تا بر خاصیت ایرودینامیک بیفزاید و حرکت ماشین را تسهیل بخشد.در حالت تا خورده ربات کاملا با سطح سقف ماشین انطباق می‌یابد. حرکت آن به طرفین سازگاری آن را بالا می‌برد. همچنین شخصی سازی این ربات‌ها بسیار آسان است و می‌توان بر حسب نیاز اندازه آن را تغییر داد.


شرکت AxonVR در CES2020 موفق به نمایش فوق‌العاده واقعی حسگرهای لمسی شد

این حسگرها قادر به القای حس لامسه برای حیوانات مجازی کوچکی هستند که در کف دستان شما در حال دویدن هستند. سامانه HaptX به خودی خود یک فناوری واقعیت مجازی است اما در کنار بازوهای رباتیکی مانند Universal Robotics UR10 arms و و حسگرهای لمسی SynTouch نهایتا یک سامانه ساخت واقعیت فیزیکی از تصاویر مجازی حاصل می‌شود.


رباتی که با سرعت مد حرکتی را تغییر می‌دهد

تغییر مد راه رفتن از ویژگی‌های حشرات است. اینک دانشمندان اسپانیایی در دانشگاه‌های Seville و Cadiz با تقلید از حشرات و استفاده از شبکه‌های عصبی رباتی با نام NeuroPod ساختند که قادر به انجام این کار است.۳۰ نورون مصنوعی روی تراشه مرکزی این ربات قرار دارد که در واکنش به تحریک خارجی پالسهایی را برای تعیین نوع حرکت به پاها ارسال می‌کند که در نتیجه ربات قادر به راه رفتن، دویدن و انجام مانوری بین این دو حالت است. دانشمندان امیدوارند روشی مشابه بتواند در پروتزهای دارای هوش مصنوعی نیز به کار گرفته شود.


پژوهشگران Stanford در پی درک کارکرد بال پرندگان

این پژوهشگران با استفاده از پر پرندگان یک بال رباتیک با نام PigeonBot ساختند تا نحوه کنترل حرکت هنگام پرواز را با بال زدن بررسی کنند.انان دریافتند که پرهای واقعی برای تغییر شکل بال روی هم می‌لغزند تا به مقداری آستانه برسند. پس از این آستانه ویژگی‌های میکرومقیاس پرها از سر خوردن آن‌ها روی هم جلوگیری می‌نماید. آنان همچنین تغییر شکل بال را در حفظ زاویه چرخش هنگام دور زدن مهم دانستند.


رباتی که با الهام از مار طراحی شده است

پژوهشگران Johns Hopkins پس از مشاهده حرکات مارها تصمیم به ساخت رباتی گرفتند که توانایی عبور از موانع بسیار را داشته باشد. مارها هنگام حرکت بدن خود را به سه قسمت تقسیم می‌کنند. قسمت میانی تغییری نمی‌کند اما در قسمت‌های عقب و جلو کاهش و افزایش طول یا حرکت به طرفین دیده می‌شود. ربات ساخته شده می تواند از پله‌ها و موانع عمودی با ارتفاع ۳۸ درصد طول خود عبور کند.


ساخت یک ربات نرم غول پیکر با لوله‌های بادی و بدون پمپ

پژوهشگران استنفورد نوع جدیدی از ربات‌های نرم را با لوله‌های هوا ایجاد کرده‌اند. این ربات‌ها به اندازه انسان بزرگ هستند، حرکت می‌کنند و نیازی به پمپ ندارند. این ربات‌ها کاملاً ایمن هستند و تا حدودی می‌توانند بسکتبال بازی کنند.


بیشتر بخوانیم:
آیا سایبورگ گام بعدی سیر تکامل انسان است؟
آشنایی با سه ربات غیر جراح و کاربردهای آن در بخش سلامت
تغییرات ربات های Boston Dynamics از ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۹


«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *