پژوهشگران دست روباتیکی ساختند که پیرامون خود را حس می‌کند!

تاریخ : ۳۰ خرداد ۱۴۰۱

تعداد بازدید : ۱۷۷

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

محققان موسسه فناوری ماساچوست موفق به ساخت دست روباتیکی شدند که می‌تواند اجسام را حس کرده، فشار وارد شده به آن را تحلیل کند.

عملگر‌های نرم و پنوماتیک ممکن است عبارتی نباشند که در مکالمات روزانه به میان بیاید، اما به احتمال زیاد شما از کاربرد آنها سود برده باشید. این دستگاه‌ها از هوای فشرده برای تقویت حرکت استفاده می‌کنند و با قابلیت‌های حسی، ثابت کرده‌اند که بخشی مهم در کاربردهای مختلف مانند پوشیدنی‌های کمکی، روباتیک و فناوری‌های توانبخشی هستند.

 

اما در ایجاد این دستگاه‌های پویا و کوچک که دارای مزایایی مانند نرخ پاسخ‌دهی بالا و نسبت قدرت به ورودی هستند، چالش‌هایی وجود دارد.

 

دانشمندان آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی MIT (CSAIL) یک خط تولید مقیاس‌پذیر برای طراحی محاسباتی و ساخت دیجیتال عملگر‌های پنوماتیک نرم به نام «PneuAct»  ابداع کردند.

 

PneuAct از فرآیند بافندگی ماشینی استفاده می‌کند که بی شباهت به بافتنی با سوزن پلاستیکی سنتی نیست، اما این دستگاه به طور مستقل کار می کند. یک طراح انسانی به سادگی الگوهای طراحی دوخت و حسگر را در نرم افزار مشخص می کند تا نحوه حرکت محرک را برنامه ریزی کند و سپس می توان آن را قبل از چاپ شبیه سازی کرد. قطعه  توسط ماشین بافندگی ساخته می‌شود که می‌توان آن را به بخش لوله سیلیکونی ارزان قیمت متصل کرد تا عملگر کامل شود.

 

در تولید این عملگر بافتنی از نخ رسانا برای حس کردن استفاده می‌شود که به عملگر اجازه می دهد آنچه را که لمس می کنند "احساس" کنند. این تیم چندین نمونه اولیه شامل یک دستکش کمکی، یک دست نرم، یک ربات تعاملی و یک چهارپا پنوماتیک را تهیه کردند. نمونه‌های اولیه آنها با استفاده از پارچه زرد پوشیده شده است.

 

در حالی که طی سال‌های گذشته، عملگرهای زیادی در توسعه سخت‌افزار  پنوماتیکی نرم ارائه شده است، اما این ابزارها با سرعت چندانی بهبود نیافته‌اند. فرآیندهای قدیمی معمولاً از پلیمرها و قالب‌گیری استفاده می‌کردند، اما دانشمندان از ترکیبی از بخیه‌های الاستیک و حسگر (با نخ رسانا) استفاده کردند که امکان خم شدن عملگر‌ها را فراهم کند.

 

به عنوان مثال، این تیم از محرک‌ها برای ساخت رباتی استفاده کرد که احساس می‌کرد به طور خاص توسط دست انسان لمس می‌شود و به آن لمس واکنش نشان می‌داد.

 

این دستکش می‌تواند توسط انسان برای تکمیل حرکت عضلات انگشت استفاده شود و میزان فعالیت ماهیچه‌ای مورد نیاز برای انجام کارها و حرکات را به حداقل برساند. این فناوری می‌تواند پتانسیل زیادی برای افرادی که آسیب در انگشتان خود دارند، داشته باشد. این روش همچنین می تواند برای ساخت اسکلت بیرونی استفاده شود.

 

یکی از انواع حسگری که این تیم در نظر گرفته بود «سنگر فشار مقاومتی» بود، جایی که عملگر فشار را «ارسال می‌کند». به عنوان مثال، هنگام ساخت یک دست روباتیک، زمانی که این دست به چیزی می‌چسبد، حسگر فشار میزان نیرویی را که به جسم وارد می‌شود، حس می‌کند و سپس سعی می‌کند ببیند که فرآیند گرفتن موفق است یا خیر. نوع دیگر "حسگر خازنی" است، که در آن حسگر برخی از اطلاعات را در مورد موادی که دست با آنها در تماس است تشخیص می دهد.

منبع : https://www.csail.mit.edu/news/soft-assistive-robotic-wearables-get-boost-rapid-design-tool

نظر شما