ساخت سامانه ای بزرگ با استفاده از ربات های کوچک مستقل

معمولا ربات‌ها برای انجام کاری واحد طراحی می‌شود. این امر تطبیق‌پذیری ربات‌ها را با شرایط جدید کاهش می‌دهد. ربات‌های دانشگاه‌های Cornell، Columbia، Harvard و MIT با توجه به این محدودیت و برای رفع آن طراحی شده‌اند. این ربات‌های کوچک به کمک نیروی الکترومغناطیسی برای تشکیل یک گروه بزرگ یکدیگر می‌پیوندند. این مجموعه‌ی ربات‌ها particle robots نامیده می‌شوند. در ادامه‌ی این مقاله از مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی ویژگی‌های این ربات‌ها مرور خواهد شد.ربات‌های کوچکی که با پیوستن به یکدیگر سامانه بزرگی را تشکیل می‌دهند.

با ویژگی های Particle Robots آشنا شوید

هر ربات به تنهایی ساختاری بسیار ساده دارد. شکل ظاهری ربات‌ها یک حلقه‌ی گسترش‌پذیر است که از ۱۵ تا ۲۳ سانتیمتر قابل تغییر است.هر ربات از  یک موتور کوچک، یک باتری، یک میکروکنترلر ، یک حسگر نوری و دستگاه‌ ارتباطی کوچکی تشکیل شده است.

تنها قابلیت ربات‌های کوچک تغییر اندازه است اما در صورتیکه ربات‌ها به یکدیگر متصل شوند می‌توانند به عنوان یک واحد کلی حرکت کنند. در محیط هر ربات آهنرباهایی برای اتصال ربات‌ها به یکدیگر قرار دارد. تغییر متناوب شعاع می‌تواند ربات‌های کوچک را به سمت منبع نوری آشکار شده توسط حسگرهای ربات حرکت دهد. این ربات‌ها می‌توانند در حین حرکت اشیا را نیز جابه‌جا کنند. این در حالی است که هر ربات به تنهایی توانایی حرکت را ندارد.

کل سامانه‌ی رباتیک می‌تواند تعداد دلخواهی ربات را در خود جای دهد و به علت عملکرد مستقل ربات‌ها، متوقف شدن یکی از آن‌ها حرکت کل سامانه را مختل نمی‌کند. انعطاف‌پذیری شکل کل سامانه نیز برای حرکت در محیط‌های مختلف مانند مسیر‌های باریک مناسب است.

سامانه رباتیک Particle Robots‌ چگونه حرکت می‌کند؟

نحوه‌ی حرکت ربات‌ها نیز جالب است. هر ربات به تنهایی شدت نور دریافتی را می‌سنجد. سپس این اطلاعات را به ربات‌های اطراف منتقل می‌کند، در حالیکه به سیگنال‌های دریافتی از ربات‌های همسایه نیز گوش فرا می‌دهد. حرکت کل مجموعه با ترتیبی خاص و مانند موج مکزیکی انجام می‌گیرد. ربات‌های دور از نور پیش از سایرین منبسط و منقبض می‌شوند، پس از آن ربات‌های نزدیکتر و به همین ترتیب آخرین دسته ربات‌ها، نزدیک‌ترین دسته به منبع نور هستند.

در آزمایش‌های عملی گروه یک سامانه‌ی ۲۴ رباتی را به نمایش گذاشتند. با خاموش کردن هر ربات سایرین به حرکت خود ادامه می‌دهند و موانع ثابت مسیر را دور می‌زنند. برای نمایش انعطاف‌پذیری سامانه به لحاظ ابعاد گروه تا ۱۰ هزار ربات را به کارگرفتند. در این حالت حتی در صورت از کار افتادن ۲۰ درصد ربات‌ها کل سامانه به محل هدف خواهد رسید.

گروه قصد دارد با کاهش اندازه‌ی ربات‌ها تا مقیاس میکرومتری تعداد ربات‌های سامانه را تا مرتبه‌ی یک میلیون افزایش دهند. این پژوهش در مجله‌ی Nature به چاپ رسیده است. نحوه‌ی حرکت این ربات‌ها در ویدیوی زیر نمایش داده شده است.

 


در زمینه‌ی رباتیک در مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی
استفاده از ربات ها برای کمک به انجام امور شخصی افراد دارای اختلال حرکتی
توانایی و حرکات تحسین برانگیز ربات ها
ربات ها و المپیک ۲۰۲۰ توکیو : از ربات‌ راهنمای معلولان تا اسکلت بیرونی


منبع: MITnews

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

پاسخی بگذارید

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