الروبوتات
مهندسون يستمدون الإلهام من الطبيعة لتطوير مشبك روبوتي لين
مهندسون من جامعة جورجيا اتبعوا الأنماط المتزايدة للاستمداد من الطبيعة لتطوير الروبوتات. بينما غالباً ما يتم الاستمداد من الميزات الحيوانية في الطبيعة مثل أذرع الأخطبوط، في هذه الحالة قام الفريق بالبحث في البازلاء العمودية لتطوير مشبك روبوتي لين.
كانت الميزات الأكثر إلهاماً للباحثين في البازلاء العمودية والنباتات المتفاوتة هي أطرافها الحساسة للمس، والتي تستخدم لتلفها حول الدعامات. يمكن للروبوت الذي طوّره فريق جامعة جورجيا أن يتصرف بطريقة مماثلة، حيث يُمسك بأجسام بشكل متين ولكن لطيف، حتى الأجسام التي يصل قطرها إلى واحد مليمتر.
مابل فوك هي أستاذة مساعدة ومؤلفة الدراسة الرئيسية.
“لقد جربنا تصاميم مختلفة ولكننا لم نكن راضين عن النتائج، ثم تذكرت البازلاء العمودية التي نميتها في حديقتنا قبل سنوات قليلة،” قال فوك. “يمكن لهذا النبات أن يُمسك بأجسام أخرى أو حبال بforce قوي. لذلك، قمت ببعض الأبحاث حول النباتات المتفاوتة وفكرت أنها تصاميم جيدة من الطبيعة لاستكشافها.”
نُشرت الدراسة الجديدة في مجلة Optics Express.
included في الفريق أيضًا مي يانغ ونينغ ليو، مرشحون للدكتوراه في الهندسة؛ ليام بول كوبر، الذي يدرس هندسة الأنظمة الحاسوبية؛ وشييانكياو وانغ، أستاذ مساعد في كلية الهندسة.
“يتطلب عمل روبوتنا اللولبي فقط تحكم الهواء المضغوط الواحد، مما يبسط تشغيله بشكل كبير من خلال إlimination الحاجة إلى تنسيق معقد بين تحكمات الهواء المضغوط المتعددة،” واصل فوك. “منذ أن نستخدم حركة لولبية فريدة، يعمل مشبك الروبوت اللين جيدًا في المناطق المحصورة ويتطلب مساحة تشغيل صغيرة فقط.”
الجهاز الروبوتي
ميزة أخرى فريدة من نوعها في جهاز جامعة جورجيا هي وجود مستشعر مدمج يوفر ردود فعل حقيقية في الوقت الفعلي، مما يجعله متقدمًا على الروبوتات الأخرى في السوق.
“لقد دمجنا مستشعرًا ضوئيًا ألياف البصر في منتصف عمود الروبوت المرن الذي يمكنه اكتشاف زاوية التواء، المعاملات الفيزيائية للهدف، وأي اضطرابات خارجية قد تسبب في فك الهدف،” قال فوك.
يبلغ طول مشبك الروبوت اللين قليلاً أكثر من ثلاث بوصات، وهو مصنوع من السيليكون. يعتقد الباحثون أنه يمكن تطبيقه في قطاعات مثل الزراعة والطب والبحث. تشمل التطبيقات المحددة تغليف المنتجات الزراعية مثل النباتات الهشة، الروبوتات الجراحية، ومعالجة عينات البحث في أنابيب زجاجية.
أثبتت الدراسة فعالية مشبك الروبوت اللين عند إمساك أجسام مثل أقلام الرصاص والفرش. كان能够 العمل مع عنصر صغير مثل سلك رقيق على مشبك ورقي مستقيم. بالإضافة إلى كونه فعالًا، فإن الجهاز لديه تكرار ممتاز ودقة عالية في الكشف عن الاضطرابات الخارجية.
سيعمل الفريق الآن على تحسين التحكم في الردود الفعل الآلي، الذي سوف يوفر قراءات المستشعر الضوئي الألياف رؤية حولها. كما سيبحثون في تقليل حجم التصميم، مما يجعله أكثر ملاءمة كجهاز طبي حيوي.
“يشكل هذا الروبوت اللولبي مع مستشعره الضوئي الألياف حجر الأساس لمشروع روبوت لين أكثر شمولاً. إن التصميم البسيط والتحكم فيه ميزة فريدة من نوعها،” قال فوك.
