فريق يطور أول روبوت بشري مستقل مع جلد اصطناعي كامل للجسم

فريق من جامعة ميونخ التقنية (TUM) طور أول روبوت بشري مستقل مع جلد اصطناعي كامل للجسم. تمكنوا من إنشاء نظام ي 结ب الجلد الاصطناعي مع خوارزميات التحكم. هذه التكنولوجيا الجديدة ستساعد الروبوتات على أن تصبح قادرة على استشعار أجسامها وبيئتها، وهو ما سيكون مهمًا عندما تبدأ في أن تصبح شائعة بين البشر.

إذا كان الروبوت قادرًا على التنقل بشكل أفضل في بيئته من خلال الاستشعار، فسيكون أكثر أمانًا حول البشر. واحدة من الأشياء التي ستكون قادرة على القيام بها هي تجنب الاتصال غير المرغوب فيه والحوادث.

الفريق المسؤول عن التكنولوجيا الجديدة تضمن أستاذ غوردون تشينغ. الجلد الذي تم تطويره يتكون من خلايا سداسية الشكل يبلغ قطرها حوالي بوصة واحدة. كل خلية سداسية تتكون من معالج دقيق وحساسات، تساعد على الكشف عن الاتصال وتسارع القرب ودرجة الحرارة.

الخلايا الجلدية الفعلية ليست جديدة؛ تم تطويرها قبل 10 سنوات من قبل أستاذ النظام المعرفي في TUM، غوردون تشينغ. هذه التطورات الجديدة من قبل فريق TUM قامت بفتح الإمكانيات الكاملة.

نشرت الأبحاث في مجلة Proceedings of the IEEE.

مشكلة القدرة الحاسوبية

أحد المشاكل الرئيسية في تطوير الجلد الاصطناعي هو القدرة الحاسوبية. لأن الجلد البشري يحتوي على حوالي 5 ملايين مستقبل، لذلك كان من التحدي إعادة إنشائه في الروبوتات. المعالجة المستمرة للبيانات من خلال استخدام الحساسات يمكن أن تؤدي إلى تعطل الأنظمة.

قرر فريق TUM عدم مراقبة الجلد بشكل مستمر. بدلاً من ذلك، ركزوا على الأحداث لتقليل الحاجة إلى جهد معالجة كبير بنسبة تصل إلى 90٪. في الجلد الاصطناعي الجديد، تنتقل الخلايا الفردية المعلومات فقط عند حدوث تغيير في القيم. هذا يعني أن هناك اعتمادًا كبيرًا على الحساسات للكشف عن نوع من الحس، والذي سيؤدي بدوره إلى بدء العملية.

حاسم لتفاعل الإنسان والروبوت

تساعد هذه التقنية الجديدة من قبل أستاذ تشينغ وفريقه على زيادة أمان الآلات. هم الآن أول من يطبق الجلد الاصطناعي على روبوت بشري مستقل لا يعتمد على الحوسبة الخارجية.

الروبوت الذي استخدموه للجلد الاصطناعي يسمى H-1، ويحتوي على 1260 خلية وأكثر من 13000 حساس. توجد الحساسات والخلايا على الجزء العلوي من الجسم والذراعين والساقين وطول الأقدام. بفضل ذلك، يمكن للروبوت استشعار جسده بالكامل، من الأعلى إلى الأسفل. يمكن للروبوت H-1 التنقل على أسطح غير متساوية والتوازن على ساق واحدة.

يمكن للروبوت H-1 العانق الآمن للإنسان، وهو إنجاز كبير. هذه الآلات لها قوة كبيرة بحيث يمكن أن تكون خطيرة جدًا وتؤذي البشر عند التفاعل الوثيق. يمكن للروبوت H-1 استشعار أجزاء متعددة من جسده في نفس الوقت بحيث لا ي施ض ضغطًا أو قوة زائدة.

“قد لا يكون هذا مهمًا في التطبيقات الصناعية، ولكن في مجالات مثل رعاية المسنين، يجب تصميم الروبوتات للاتصال الوثيق مع الناس”، أشار غوردون تشينغ.

التكنولوجيا الجديدة مرنة جدًا، ويمكنها العمل حتى إذا فقدت بعض الخلايا.

“نظامنا مصمم للعمل بلا مشاكل وبسرعة مع جميع أنواع الروبوتات”، يقول غوردون تشينغ. “الآن نحن نعمل على إنشاء خلايا جلد أصغر يمكن إنتاجها بكميات أكبر”.

هناك تطورات مستمرة في مجال الذكاء الاصطناعي التي تقرب البشر والروبوتات من بعضهم البعض، والتكنولوجيا الجديدة مثل هذه حاسمة في تسهيل بيئة آمنة حيث يمكن للبشر والروبوتات العمل معًا.