معرفی یک دست رباتیک جدید بسیار نرم و قوی

1397/12/29 --- 141

دست رباتیک

50 سال پیش، اولین بازوی رباتیک صنعتی با نام Ultimate توانست یک صبحانه ساده متشکل از نان، قهوه و شامپاین را ارائه دهد. درحالیکه شاید یک شاهکار بی عیب و نقص به نظر برسد، تمام حرکات و جابه جایی ها هرچند جزئی کد نویسی شده بود.
حتی با وجود ربات های هوشمند تر و انعطاف پذیرتر از گذشته، این کار هنوز برای ماشین با دست های سفت، سخت و مشکل ساز است. این ربات ها بیشتر تمایل دارند تا در محیط هایی از پیش تعریف شده و با ساختاری مشخص کار کنند و معمولا نمی توانند با بلاتکلیفی در کار کنار بیایند و مقابله کنند.
با وجود این امروزه انگشت های این ربات ها را نرم تر و مانند پلاستیک می سازند. و این نرمی و انعطاف پذیری اجازه می دهد ربات ها هر چیز نرمی مثل انگور را جابه جا کنند. اما هنوز قادر به جابه جایی اقلام سنگین نیستند.
محققان MIT و هاروارد، برای آنکه بتوانند هرچه بیشتر این ربات ها را به دست انسان شبیه کنند، از یک ساختار مخروطی شکل  استفاده کرده اند که قادر است تا 100 برابر وزنش را بلند کند. این کار به شما اجازه می دهد که بتوانید طیف گسترده ای از اشیا مانند قوطی سوپ، چکش ها، بطری های شراب، هواپیماهای کوچک، و حتی یک کلم بروکلی را در دست خود بگیرید.
دانیال روس، پروفوسور MIT می گوید: یکی از اهداف من ایجاد روباتی است که می تواند به طور خودکار مواد غذایی را بسته بندی کند.
در ربات قبلی فقط می توانستیم دسته ای خاص از اشیا را که اشکال جعبه ای دارند اداره کنیم، اما با این رویکرد جدید توپ گیر، نشان دادیم که می توانیم بلند کردن و قرار دادن اشیا را برای طیف وسیع تری از اشیا انجام دهیم. به عبارت دیگر اشیایی که سنگین تر و حساس تر و یا دارای اشکال متفاوت تری هستند.
این پروژه بسیار موفق بوده است و می تواند اشیا بیشتری را نسبت به دستگیره انگشت مانند بلند کند اما هنوز در طراحی زاویه های آن با مشکل مواجه هستیم. انگشتان رباتیکی نرم تر عموما از هوای فشرده استفاده می کنند اما به اندازه کافی برای بلند کردن اجسام سنگین قوی نیستند.
گیره ی آن دارای سه بخش است:  ساختار مخروطی شکل توخالی با قدرت مکش، پوست با خاصیت عبور هوا برای پوشاندن آن و متصل کننده. این تیم آن را با استفاده از یک قالب لاستیکی مکانیکی و یک پلاستیک مخصوص گرم کردن کوچک ساخته است.
اسکلت توپی جادویی توسط یک ورقه نازک پوشیده شده است برخلاف تحقیقات پیشین تیم، که مبنی بر ساختار عضلات مصنوعی و مانند مایع بود.
این تیم دستگیره را به وسیله یک ربات قدرتمند آزمایش کرد تا قدرت آن را در مقابل اشیا مختلف بسنجد. دستگیره آن می توانست اجسام تا 70% قطرش و انواع غذاهای نرم را انتخاب کند. همچنین می توانست بطری هایی با وزن بیشتر از 4 پوند را نیز بلند کند.
کمپانی هایی مثل آمازون و DJ تمایل دارند تا بتوانند طیف ویسع تری از اشیا و اشیائی با اشکال نامنظم را بلند کنند اما با طراحی آن امکان پذیر نیست. جذب فنجان مانند آن هرچیزی را نمی تواند بلند کند و به چیزی قوی تر از یک گیره مانند انگشتان دست احتیاج دارد.
این ربات در حال حاضر به نحو احسن در جابه جایی اشیا استوانه ای مانند، بطری ها و قوطی ها عمل می کند و آن را می توان برای استفاده در خط تولید کارخانه ها مفید دانست. شکل گیره آن کار را برای بلند کردن اجسام تخت مانند کتاب سخت می کند.
رابرت وود، یکی از نویسندگان و استاد دانشکده مهندسی هاروارد و مهندس زیست شناسی الهام بخش هاروارد می گوید: یکی از ویژگی های کلیدی این روش، ساختار بسیار ساده و راحت آن است. مواد، اجناس و استراتژی استفاده شده در آن به سرعت این امکان را به ما می دهد تا دستگیره جدیدی را طراحی کنیم تا مطابق با نیاز های ما باشد و بتوان آن را سفارشی سازی کرد.
تیم ما امیدوار است تا در آینده با اضافه کردن دید کامپیوتری به دستگیره ، مشکل زاویه و جهت گیری آن را حل کند.
مایکل ورنر، استادیار رباتیک در UC-Santa Cruz می گوید: این یک دستگاه بسیار باهوش است که از فناوری چاپ سه بعدی، وکیوم و رباتیک نرم استفاده شده تا مشکل جدید آن به کلی برطرف شود. در سال های آینده ، ما شاهد ربات هایی خواهیم بود که به آرامی و نرمی می توانند یک شاخه گل رز را بلند کنند و حتی به اندازه کافی قوی باشند تا بتوانند یک بیمار را در بیمارستان نیز بلند کنند.