الروبوتات
باحثون يطورون ذراعًا روبوتيًا لينًا مستوحى من الأخطبوط
طور الباحثون في مدرسة هارفارد جون أ. بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية (SEAS) وجامعة بيهانغ ذراعًا روبوتيًا لينًا مستوحى من الأخطبوط. يمكنه الإمساك والنقل وتنفيذ مجموعة متنوعة من الأشياء المختلفة بتصميمه المرن والمخروطي. يتكون ذراع الروبوت من كؤوس شفط تساعده على الإمساك بأشياء مختلفة الأشكال والأحجام والمواد.
يعد هذا التطور الجديد مثالًا آخر على الروبوتات التي تستند إلى الطبيعة. في الأخطبوط ، تقع ثلثي الخلايا العصبية في ذراعيه ، مما يجعل كل ذراع مستقلًا. يمكن لأذرع الأخطبوط فك العقد وفتح الزجاجات المقاومة للطفل ولف حول فريسة مختلفة الأشكال والأحجام. واحدة من أكثر الجوانب إثارة للإعجاب في الأذرع هي الشفاط ، والتي يمكن أن تشكل ختمًا قويًا على الأسطح الخشنة تحت الماء.
أوجوست دوميل هو خريج حديث في الدكتوراه من هارفارد وشارك في تأليف الورقة.
قال دوميل: “ركزت معظم الأبحاث السابقة على روبوتات متأثرة بالأخطبوط على محاكاة الشفط أو حركة الذراع ، وليس كلاهما”. “أظهرت أبحاثنا لأول مرة زوايا التapering للذراع والوظائف المشتركة للانحناء والشفط ، مما يسمح باستخدام مشبك صغير واحد لمدى واسع من الأشياء التي تتطلب عادة استخدام مشابك متعددة”.
نشرت الأبحاث في روبوتات لينة.
https://www.youtube.com/watch?v=8IXncY4L_nc&feature=emb_title
الخطوة الأولى التي اتخذها الباحثون كانت دراسة زاوية التapering الحقيقية لذراع الأخطبوط. ثم اكتشفوا التصميم الذي سيكون أفضل لروبوت لين للاستواء والإمساك بالأشياء. درست الفريق تخطيط هيكل الشفاط ووجدوا طريقة لدمجها في التصميم الجديد.
زيكسين زي هو شارك في تأليف الورقة وطالب دكتوراه في جامعة بيهانغ. وهو المخترع المشارك لمشبك Tentacle من Festo. وهو أول تنفيذ متكامل بالكامل من نوعه في نموذج تجاري.
قال زي: “لقد قمنا بمحاكاة الهيكل العام وتوزيع هذه الشفاطات لمشغلاتنا اللينة”. “على الرغم من أن تصميمنا أبسط بكثير من نظيره البيولوجي ، إلا أن هذه الشفاطات الحيوية القائمة على الفراغ يمكن أن تثبت على几乎 أي شيء”.
يتم التحكم في ذراع الروبوت اللين بواسطة الباحثين مع صمامين. يتم استخدام صمام واحد لتطبيق الضغط لثني الذراع ، والآخر لفراغ يثبت الشفاط. يمكن للباحثين تغيير الضغط والفراغ للحصول على الذراع لتثبيت شيء ما ، ولفه ، وإطلاقه.
تم اختبار الجهاز بنجاح من قبل الباحثين على مجموعة متنوعة من الأشياء ، بما في ذلك الألواح البلاستيكية الرقيقة وأكواب القهوة والأنابيب الاختبارية والبيض والسرطانات الحية. بسبب التصميم المخروطي ، كان能够 تشغيل ذراع الروبوت اللين في المساحات المحصورة لاستعادة الأشياء.
كيتيا بيرتولدي هي شارك في تأليف الدراسة وأستاذ ميكانيكا تطبيقية في SEAS.
قال بيرتولدي: “توفير نتائج دراستنا ليس فقط رؤى جديدة حول إنشاء مشغلات روبوتية لينة من الجيل التالي للاستيلاء على مجموعة واسعة من الأشياء المتنوعة形状يًا ، ولكنها تساهم أيضًا في فهمنا للعلاقة الوظيفية لتغير زاوية الذراع عبر أنواع الأخطبوط”.
