Συνεντεύξεις
Δρ. Ντέιβιντ Ζαρρούκ, Διευθυντής του Εργαστηρίου Βιομιμητικής και Ιατρικής Ρομποτικής – Σειρά Συνεντεύξεων
Προσθέστε το Unite.AI στις προτιμώμενες πηγές σας στο Google
Ο Ντέιβιντ είναι Επίκουρος Καθηγητής (assistant professor) στο Τμήμα Μηχανικής του Πανεπιστημίου Μπεν Γκουριόν του Νεγκέβ, και διευθυντής του Εργαστηρίου Βιομιμητικής και Ιατρικής Ρομποτικής. Τα ενδιαφέροντά του είναι στα πεδία της βιομιμήσεως, των μικροσυστημάτων, της μικρορομποτικής, των ευέλικτων και ολισθήρων αλληλεπιδράσεων, της ρομποτικής του διαστήματος, των υποδραστικών και ελαχίστως ενεργοποιημένων μηχανισμών και της θεωρητικής κινηματικής.
Τι είναι αυτό που σας έκανε να ενδιαφερθείτε αρχικά για το πεδίο της ρομποτικής;
Από την παιδική μου ηλικία, ήταν πάντα μαγευμένος με τις μηχανές. Πάντα προσπαθούσα να τις χτίζω και τελικά, μετά την αποφοίτησή μου με πτυχίο Μηχανικής, ήταν ενθουσιασμένος που μπόρεσε να επικεντρωθεί στην ανάπτυξη ρομποτικών στο Πανεπιστήμιο Μπεν Γκουριόν του Νεγκέβ που μπορούν να κινηθούν μέσα στο σώμα.
Έχετε διδακτορικό στη ρομποτική ιατρικής. Ποια είναι κάποια από τα είδη των ιατρικών ρομποτικών εφαρμογών που σας ενθουσιάζουν περισσότερο;
Κάθε εφαρμογή που απαιτεί ακρίβεια που μπορεί να προγραμματιστεί είναι ένας πιθανός υποψήφιος για μια ρομποτική λύση. Δύο ρομπότ που δούλεψα στο παρελθόν αφορούσαν αυτά που κινηθούν μέσα στο σώμα και πραγματοποιούν εγχειρήσεις εγκεφάλου με βελόνες.
Ένα από τα ρομπότ που δημιούργησες ονομάζεται Το Ιπτάμενο Άστρο, ένα υβριδικό Ρομπότ Κίνησης και Ιπτάματος. Ποια ήταν η έμπνευση πίσω από αυτό το ρομπότ;
Ο μηχανισμός διάχυσης των ρομποτών STAR εμπνέεται από έντομα, αλλά περιλαμβάνει τροχούς, οι οποίοι συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα των βιομιμητικών δημιουργιών και των οχημάτων με τροχούς.
Ποια ήταν κάποια από τα προβλήματα πίσω από την κατασκευή του Ιπτάμενου Άστρου;
Το Ιπτάμενο STAR δεν είναι ένα κανονικό quadcopter, καθώς αλλάζει την προβολή των πτερύγων του, η οποία επηρεάζει την γενική δυναμική ελέγχου. Οι διαφορετικές μεταβλητές σχεδιασμού ήταν προκλητικές στην αρχή και η μετάβαση από την πτήση στη λειτουργία οδήγησης απαιτούσε μοναδικά μέρη, τα οποία έπρεπε να αναπτύξουμε μόνοι μας.
Μου έκανε εντύπωση πόσο ευέλικτο είναι το Ιπτάμενο Άστρο, μπορεί να αποφύγει εμπόδια, να κινηθεί κάτω από αυτά, να ιπτάται πάνω από αυτά, κ.λπ. Μπορείτε να συζητήσετε πώς το Ιπτάμενο Άστρο λαμβάνει την απόφαση για το ποιο μέσο μεταφοράς να χρησιμοποιήσει; Πώς επιλέγει αν θα κινηθεί κάτω από ένα αντικείμενο ή θα ιπτάξει πάνω από αυτό;
Το ιπτάμενο STAR αρχικά σχεδιάστηκε για σκοπούς έρευνας και διάσωσης και για παράδοση πακέτων τελευταίου μιλίου. Αναπτύσσουμε αλγόριθμους για να καθορίσουμε πώς και πότε να ιπτάμε ή να οδηγούμε με βάση τις αποστάσεις και τις ενεργειακές απαιτήσεις, αλλά και το σχήμα του εμποδίου. Ο αλγόριθμος απόφασης, ο οποίος εξακολουθεί να αναπτύσσεται, θα βασίζεται σε χαρτογράφηση της περιβάλλουσης με κάμερα. Αν μια ανοίγματα είναι αρκετά υψηλό για να κινηθεί κάτω από αυτό, το FSTAR θα οδηγήσει απλά μέσα από αυτό. Διαφορετικά, θα ιπτάξει. Ένας ανθρώπινος χειριστής μπορεί ακόμη να χρειάζεται σε προκλητικές και στενές περιοχές (όπως ερείπια).
Η πρώτη μου εντύπωση όταν είδα το βίντεο για το Ρομπότ Συνεχούς Τροχιάς με Ελάχιστη Ενεργοποίηση και Αναδιαμόρφωση, ήταν ότι με μια κάμερα στο στέλεχός του θα ήταν ιδανικό για έρευνα και διάσωση. Ποια είναι κάποια από τα σενάρια που οραματίζεστε για ένα τέτοιο ρομπότ;
Το ρομπότ συνεχούς τροχιάς με αναδιαμόρφωση είναι πρωταρχικά αναπτυγμένο για σκοπούς έρευνας και διάσωσης σε δύσκολο έδαφος, όπως ερείπια. Nhưng μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για άλλες εφαρμογές, όπως εκσκαφή, γεωργία και κίνηση μέσα σε σωλήνες για βιομηχανική συντήρηση.
Ένα από τα προηγούμενα έργα σας είναι το SAW, ένα Ρομπότ Συνεχούς Τροχιάς με Ελάχιστη Ενεργοποίηση και Αναδιαμόρφωση. Ποια ήταν η έμπνευση πίσω από αυτό το ρομπότ;
Το ρομπότ SAW (single actuator wave) αρχικά εμπνέεται από μικροβιολογικά όργανα που κολυμπούν με την κυματική κίνηση της ουράς τους. Η δημιουργία αυτού του ρομπότ ήταν πολύ προκλητική. Αν και οι εξισώσεις έδειξαν ότι ένας đơnός κινητήρας χρειάζεται για την ανάπτυξη της κυματικής κίνησης, η μηχανική υλοποίηση αυτής της κίνησης δεν ήταν απλή. Βρήκα την λύση όταν δίδασκα το μάθημα Μηχανικό Σχεδιασμό και συνειδητοποίησα ότι η πλευρική προβολή ενός ελατηρίου είναι μια συνάρτηση ημιτόνου που προχωρεί όταν το ελατήριο περιστρέφεται
Πόσο μικρό θα μπορούσατε να κάνετε το SAW; Είναι δυνατό να έχετε ένα ρομπότ με παρόμοιο μέγεθος στο μέλλον που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να ταξιδέψει μέσα στο ανθρώπινο σώμα;
Ο κύριος σκοπός του ρομπότ SAW είναι να κινηθεί μέσα στο σώμα. Η τελευταία μας σχεδίαση είναι λιγότερο από 1,5 εκατοστά πλάτος και είναι ικανό να κινηθεί μέσα στο έντερο του χοίρου (εξωσωματικά). Hiệnemente, αναζητούμε χρηματοδότηση για την ανάπτυξη μικρότερων ρομποτών για να κινηθούν μέσα στο γαστρεντερικό σύστημα. Πιστεύουμε ότι αυτό είναι πολύ δυνατό.
Μια από τις παρατηρήσεις που έκανα από τα ρομπότ σας είναι ότι πολλά από αυτά βασίζονται στη απλότητα. Προσπαθείτε σκόπιμα να είστε ελάχιστα όταν πρόκειται για τον αριθμό των λειτουργικών组件 σε κάθε ρομπότ;
Ακολουθούμε τη λογική της απλότητας. Μια φράση που αποδίδεται στον Άλμπερτ Αϊνστάιν λέει ”Όλα πρέπει να είναι όσο απλά είναι δυνατό, αλλά όχι απλούστερα”. Ένας μικρότερος αριθμός组件 σημαίνει καλύτερη αξιοπιστία, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, υψηλότερη πυκνότητα ισχύος και κάνει ευκολότερη την μείωση του μεγέθους των ρομποτών.
Τι δουλεύετε τώρα;
Στο εργαστήριό μου στο Πανεπιστήμιο Μπεν Γκουριόν, δουλεύουμε τώρα σε πολλά έργα, τα οποία περιλαμβάνουν μοντελοποίηση ενός ρομπότ που μπορεί να κινηθεί μέσα στο σώμα, σειριακά ρομπότ για γεωργικές εφαρμογές και κάποια μικρά ρομπότ έρευνας και διάσωσης.
Υπάρχει κάτι άλλο που θα ήθελε να μοιραστείτε με τους αναγνώστες μας;
Ενθαρρύνω έντονα τους γονείς και τα παιδιά να ασχοληθούν με τη μεχατρονική/ρομποτική. Με την σημερινή τεχνολογία, είναι δυνατό να αγοράσετε φιλικά προς τον χρήστη组件 (3D εκτυπωτές, arduino ελεγκτές, κινητήρες, αισθητήρες, κ.λπ.) σε χαμηλό κόστος και να τα προγραμματίσετε με διαθέσιμες οικιακές πηγές. Μπορεί να είναι μια διασκεδαστική δραστηριότητα για όλη την οικογένεια (ειδικά σε αυτή τη περίοδο όπου είμαστε κυρίως στο σπίτι). Επίσης, ενθαρρύνω τα παιδιά να ασχοληθούν με τις επιστήμες και τη χρήση υπολογιστών για εκπαιδευτικούς σκοπούς (όχι μόνο για παιχνίδια).
Ευχαριστώ για τη συνέντευξη. Μου αρέσει πραγματικά να μαθαίνω για την μοναδική προσέγγισή σας στο σχεδιασμό πραγματικά καινοτόμων ρομποτικών. Οι αναγνώστες που επιθυμούν να μάθουν περισσότερα πρέπει να επισκεφθούν το Εργαστήριο Βιομιμητικής και Ιατρικής Ρομποτικής.
