مهندسو Designs يد إنسانية لالتقاط الأشياء الهشة

فريق من المهندسين في جامعة ميشيغان الحكومية قد صمم وطور يد إنسانية قادرة على أداء مهام دقيقة أفضل من اليدين التقليدية المستخدمة. يمكن لليد الروبوتية الجديدة التعامل مع الأشياء الهشة والخفيفة والغير منتظمة الشكل.

الروبوتات في البيئة الصناعية

البيئة الصناعية هي واحدة من المناطق الأكثر تأثراً بتطورات الروبوتات، حيث يتم استخدام التكنولوجيا بشكل شائع للقبض والسيطرة على الأشياء.

منطقة الروبوت حيث تقع اليد الإنسانية تسمى نهاية المفعول أو القابض، وكان ذلك محور البحث الجديد، الذي تم نشره في روبوتات لينة و هو بعنوان “أيدي إنسانية لينة مع قوة قبض كبيرة ممكنة بواسطة محركات هيدروكربونية مرنة.”

كان تشانغيونغ كاو المؤلف الرئيسي ومدير مختبر الآلات والالكترونيات اللينة في MSU. كاو هو أيضا أستاذ مساعد في التعبئة والهندسة الميكانيكية والكهربائية والحاسوبية.

“التصميم الجديد لليد الإنسانية هو قابض مرن قاسي. يمكنه توليد قوة قبض أكبر من اليد اللينة التقليدية، و في نفس الوقت يكون أكثر استقراراً للاستخدام الدقيق من نظرائه المستخدمين للأشياء الثقيلة،” قال كاو.

قابضات اليد اللينة

قابضات اليد اللينة عادة ما يتم استخدامها عندما تكون الأشياء هشة وخفيفة و غير منتظمة الشكل. ومع ذلك، لديها العديد من العيوب، بما في ذلك الأسطح الحادة و عدم استقرار القبض عند حمل حمولات غير متوازنة، و قوة قبض أضعف للاشياء الثقيلة.

نظر كاو وفريقه إلى التفاعلات بين الإنسان والبيئة، بما في ذلك قطف الفواكه و الرعاية الطبية الحساسة، عند تصميم اليد الإنسانية الجديدة. قرروا أن معظم أنظمة القبض ليست فعالة في المناطق التي يتم فيها الحاجة إليها، مثل المهام التي تتطلب تفاعلاً قوياً مع الأشياء الهشة.

وفقاً للفريق، أظهر النموذج تجريبي قابضاً سريعاً و خفيفاً يمكنه التعامل مع مهام مختلفة.

الأصابع المختلفة على اليد الإنسانية اللينة مصنوعة من محرك هيدروكربوني مرن، ويتم التحكم في انحناءها بواسطة الهواء المضغوط. هذا يؤدي إلى أن يتم التحكم في كل إصبع بشكل مستقل عن البقية.

“القابضات الصلبة التقليدية للتطبيقات الصناعية عادة ما تكون مصنوعة من هياكل صلبة بسيطة ولكن موثوقة تساعد في توليد قوى كبيرة و دقة و تكرار عالية،” قال كاو. “اليد الإنسانية اللينة المقترحة أظهرت مرونة و توافقاً كبيراً في القبض على الأشياء المعقدة الشكل و الهشة في نفس الوقت مع الحفاظ على مستوى عالٍ من الصلابة لتحقيق قوى قبض قوية لرفع الحمولات الثقيلة.”

المحرك الهيدروكربوني المرن

المحرك الهيدروكربوني المرن يتكون من مكونات صلبة و لينة.

“هي تجمع بين ميزات التشوه و التكيف و التوافق للقابضات اللينة مع الحفاظ على القوة الكبيرة الناتجة عن صلابة المحرك،” قال كاو.

وفقاً لكاو، يمكن استخدام اليد الإنسانية الجديدة في مهام مثل قطف الفواكه و التعبئة الآلية و الرعاية الطبية و روبوتات الجراحة.

سيعمل الفريق الآن على دمج العمل مع التطورات السابقة لكاو، والتي تشمل قبضات “ذكية”. كما يريدون دمج حساسات مطبوعة في مادة القبض و دمج القابض الهجين مع نماذج “الذراع اللينة”، مما سيؤدي إلى تمثيل أكثر دقة للactions البشرية بين الروبوتات.