روش جدید چاپ سه بعدی برای القای حس لامسه در ربات ها

ربات‌های نرمی که قادر به تجربه‌ی حس لامسه، فشار، حرکت و دما هستند حاصل پژوهشی جدید در هاروارد است که با تعریف نوعی جدید از حسگرهای رباتیک، تحولی در این علم به وجود خواهد آورد. برای آشنایی بیشتر با اسامی افراد، مهم‌ترین نتایج پروژه و نحوه‌ی ایجاد حس لامسه در ربات ها مقاله‌ی حاضر از مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی را دنبال نمایید.

آیا حس لامسه در ربات ها ممکن است؟

پژوهشگران دانشگاه هاروارد همواره با الهام از طبیعت ربات‌های جالبی طراحی کرده‌اند. این ربات‌ها قادر به حرکت سینه خیز، شنا کردن و در دست گرفتن اشیای ظریف هستند. ربات‌هایی که قادرند به قلب زنده در تپش یاری رسانند. اما هیچیک از این ربات‌ها قادر به درک محیط نبوده و واکنش نیز به تحریکات محیطی نشان نمی‌دهند.

نسل جدید ربات‌های هاروارد این شیوه را متحول خواهد کرد. پژوهشگران مؤسسه ویس( Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering) و آموزشگاه مهندسی و علوم تجربی John A. Paulson در هاروارد (SEAS) رباتی جدید طراحی کرده‌اند. این دو گروه با الهام از حسگرهای طبیعی بدن انسان رباتی با قابلیت درک حس لامسه، فشار، حرکت و دما ساختند. نتایج این پژوهش‌ها در Advanced Materials به چاپ رسیده است.

حس لامسه در ربات ها با چاپ سه بعدی ممکن می شود

Ryan Truby از نویسندگان مقاله‌، این طرح را تغییری اساسی در رباتیک دانست. به گفته‌ی وی پلتفرم ایجاد شده امکان سوار کردن حسگرهای پیچیده را روی ربات‌ها فراهم خواهد کرد.

ادغام نمودن حسگرها با ربات‌های نرم کار دشواری است. چرا که حسگرهای الکترونیکی معمول، ساختاری سخت دارند. برای رفع این مشکل پژوهشگران نوعی جوهر مایع زیستی چاپ با پایه‌ی یونی ساختند. این جوهر می‌تواند در همه‌ی قسمت‌های نرم و الاستیک ربات چاپ شود.

یکی دیگر از مشارکت‌کنندگان در این پژوهش، پژوهشگر پیشین پسادکتری SEAS و استادیارکنونی دانشگاه کالیفرنیا با نام Michael Wehner است. وی یکی از نویسندگان مقاله‌ی اخیر نیز هست. وی پژوهش‌های پیشین در زمینه‌ی حسگرهای رباتیک نرم را بسیار مقدماتی خواند. به گفته‌ی وی چاپ این جوهر در داخل ساختار نرم رباتیک امکان هدایت کامل دستگاه را فراهم خواهد کرد.

چاپ جوهر ذکر شده در ساختار رباتیک نرم با کمک روشی به نام Embedded 3D Printing ممکن شده است. این روش در آزمایشگاه یکی از اعضای هیئت علمی موسسه به نام Jennifer Lewis توسعه یافته است. به کمک این شیوه‌ی چاپ می‌توان جوهر را به شکل یکپارچه در داخل ساختار رباتیک جای داد. به طور مشخص این پژوهش کارایی این نوع از چاپ سه بعدی را نیز به نمایش گذاشته است.

چنگک رباتیک برای آزمایش حس لامسه در ربات ها

آزمودن حس لامسه ایجاد شده در چنگک رباتیک

برای آزمایش کارایی این حسگرها، پژوهشگران یک چنگک با سه بازو یا عملگر مکانیکی ساختند. توانایی چنگک در دریافت فشار، انحنا، تماس و دما سنجیده شد. پژوهشگران چندین حسگر برای تشخیص نور و حس لامسه در ربات کار گذاشتند. نتایج این آزمایش‌ها از دید مهندسی می‌تواند جالب باشد.

برای درک محدودیت‌های پیشین ساخت ربات‌های نرم به گفته‌ یکی از اعضای هیئت علمی ویس و استاد مهندسی و علوم تجربی SEAS به نام Robert Wood مراجعه می‌نماییم. وی محدودیت‌های طراحی حسگرهای نرم را به روش‌های قالب‌تراشی مربوط می‌کند. این روش‌ها تنوع اشکال هندسی حسگر را محدود می‌نمایند. استفاده از چاپ سه بعدی نیز محدودیت‌هایی در طراحی ایجاد می‌کند که ناشی از مواد چاپ هستند.

یقینا روشی که پژوهشگران این گروه به کار گرفته‌اند تحولی در طراحی ربات‌ها ایجاد می‌کند. با این روش می‌توان ربات‌هایی یکپارچه با تعداد زیادی حسگر ساخت. درگام بعد پژوهشگران با استفاده از روش‌های یادگیری ماشین روی بلند کردن اشیا تمرکز خواهند کرد. ربات‌های جدید باید بتوانند اشیای مختلف را از هر جنس و اندازه در دست گیرند.

از دیگر نویسندگان این مقاله‌ی پژوهشی باید به Abigail Grosskopf، Daniel Vogt، و Sebastien Uzel اشاره کرد.


در زمینه رباتیک در مجله‌ی فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی:

ربات های انسان نما

با ربات‌های سریع میلی دلتا آشنا شوید

این عضلات نرم به ربات‌ها قدرت ماورائی می‌دهد


منبع: wyss.harvard.edu

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

دیدگاهتان را بنویسید

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

ExosNews on Telegram

ما را در تلگرام دنبال کنید!

مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی

عضویت در کانال تلگرام
بستن