დოქტორი დევიდ ზარუკი, ბიოინსპირირებული და სამედიცინო რობოტიკის ლაბორატორიის დირექტორი - ინტერვიუს სერია

დავითი არის ნეგევის ბენ გურიონის უნივერსიტეტის ME განყოფილების უფროსი ლექტორი (ასისტენტ პროფესორი) და დირექტორი. ბიოინსპირირებული და სამედიცინო რობოტიკის ლაბორატორია. მისი ინტერესებია ბიომიმეტიკის, მილისისტემების, მინიატურული რობოტიკის, მოქნილი და მოლიპულ ურთიერთქმედებების, კოსმოსური რობოტიკის, არასაკმარისი და მინიმალურად გააქტიურებული მექანიზმების და თეორიული კინემატიკის სფეროებში.

რამ მიგიზიდათ თავიდან რობოტიკის სფეროში?

ბავშვობიდან ყოველთვის გატაცებული ვიყავი მანქანებით. მე ყოველთვის ვცდილობდი მათ აშენებას და საბოლოოდ, მექანიკური ინჟინერიის BSc-ის დამთავრების შემდეგ, აღფრთოვანებული ვიყავი, რომ შევძელი ფოკუსირება რობოტების განვითარებაზე ნეგევის ბენ-გურიონის უნივერსიტეტში, რომლებსაც შეუძლიათ სხეულში ცოცხალი.

 

თქვენ გაქვთ Ph.D. სამედიცინო რობოტიკაში. რომელია სამედიცინო რობოტული აპლიკაციების ზოგიერთი სახეობა, რომელიც ყველაზე მეტად აღელვებს?

ნებისმიერი აპლიკაცია, რომელიც მოიცავს სიზუსტეს, რომელიც შეიძლება დაპროგრამდეს, არის რობოტული გადაწყვეტის შესაძლო კანდიდატი. ორი რობოტი, რომელზეც წარსულში ვმუშაობდი, მოიცავდა მათ, რომლებიც ცოცავდნენ სხეულში და ასრულებდნენ ტვინის ოპერაციებს ნემსების გამოყენებით.

 

თქვენს მიერ შექმნილ ერთ რობოტს ჰქვია მფრინავი ვარსკვლავი, რომელიც არის ჰიბრიდული მცოცავი და მფრინავი რობოტი. რა იყო ამ რობოტის შთაგონება?

STAR რობოტების გავრცელების მექანიზმი შთაგონებულია მწერებით, მაგრამ მოიცავს ბორბლებს, რომლებიც აერთიანებს ბიო-ინსპირირებული არსებების და ბორბლიანი მანქანების უპირატესობებს.

რა იყო ზოგიერთი გამოწვევა მფრინავი ვარსკვლავის აშენების უკან?

Flying STAR არ არის ჩვეულებრივი კვადკოპტერი, რადგან ის ცვლის მისი ფრთების ორიენტაციას, რაც გავლენას ახდენს მის ზოგად მართვის დინამიკაზე. დიზაინის სხვადასხვა ცვლადი თავიდანვე რთული იყო და ფრენის რეჟიმებზე გადასვლას საჭიროებდა უნიკალური ნაწილები, რომლებიც ჩვენ თვითონ უნდა შეგვემუშავებინა.

 

მე შთაბეჭდილება მოახდინა იმაზე, თუ რამდენად მრავალმხრივია მფრინავი ვარსკვლავი, მას შეუძლია ფაქტიურად აარიდოს თავი დაბრკოლებებს, სრიალდეს მათ ქვეშ, იფრინოს მათ თავზე და ა.შ. როგორ არჩევს, სრიალდეს ობიექტის ქვეშ თუ გადაფრინდეს ზემოდან?

მფრინავი STAR თავდაპირველად შექმნილია სამძებრო-სამაშველო მიზნებისთვის და ბოლო მილის პაკეტის მიწოდებისთვის. ჩვენ ვამუშავებთ ალგორითმებს იმის დასადგენად, თუ როგორ უნდა ვიფრინოთ ან ვიაროთ დისტანციებზე და ენერგიის მოთხოვნილებებზე, მაგრამ ასევე დაბრკოლების ფორმის მიხედვით. გადაწყვეტილების ალგორითმი, რომელიც ჯერ კიდევ დამუშავების პროცესშია, დაფუძნებული იქნება გარემოს კამერის რუკაზე. თუ ხვრელი საკმარისად მაღალია მის ქვეშ დასაძვრელად, FSTAR მარტივი გზით გაივლის მასში. თორემ გაფრინდება. ადამიანის ოპერატორი შეიძლება კვლავ იყოს საჭირო რთულ ჩაკეტილ სივრცეებში (როგორიცაა ნანგრევები).

 

ჩემი პირველი შთაბეჭდილება, როდესაც ვნახე ვიდეო მინიმალურად მოქმედი კონფიგურირებადი უწყვეტი ტრეკის რობოტისთვის, არის ის, რომ კამერით მის საჭესთან ის იდეალური იქნებოდა საძიებო და გადარჩენისთვის. რა გამოყენების შემთხვევები წარმოგიდგენიათ ასეთი რობოტისთვის?

ხელახლა კონფიგურირებადი უწყვეტი რობოტი, ძირითადად, შექმნილია საძიებო და სამაშველო მიზნებისთვის რთულ რელიეფზე, როგორიცაა ნანგრევები. მაგრამ ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა მიზნებისთვის, როგორიცაა გათხრები, სოფლის მეურნეობა და მილების შიგნით მცოცავი სამრეწველო მოვლისთვის.

თქვენი ერთ-ერთი წინა პროექტია SAW, მინიმალურად მოქმედი კონფიგურირებადი უწყვეტი ტრეკის რობოტი. რა იყო ამ რობოტის შთაგონება?

რობოტი SAW (ერთი ამომყვანი ტალღა) თავდაპირველად შთაგონებული იყო მინიატურული ბიოლოგიური ორგანიზმით, რომელიც ცურავს კუდის ტალღებით. ამ რობოტის შექმნა ძალიან რთული იყო. მიუხედავად იმისა, რომ განტოლებებმა აჩვენა, რომ ტალღის მოძრაობის განსავითარებლად საჭიროა ერთი ძრავა, ამ მოძრაობის მექანიკურად გააზრება მარტივი არ იყო. გამოსავალი ვიპოვე, როდესაც ვსწავლობდი კურსს „მექანიკური დიზაინი“ და მივხვდი, რომ ზამბარის გვერდითი პროექცია არის სინუსური ფუნქცია, რომელიც წინ მიიწევს ზამბარის ბრუნვისას.

რამდენად მცირე შეგიძლიათ საბოლოოდ გააკეთოთ SAW? შესაძლებელია თუ არა მომავალში არსებობდეს მსგავსი ზომის რობოტი, რომელიც გამოიყენებს ადამიანის სხეულში სამოგზაუროდ?

SAW რობოტის მთავარი დანიშნულება სხეულის შიგნით ცოცვაა. ჩვენი უახლესი დიზაინის სიგანე 1.5 სმ-ზე ნაკლებია და მას შეუძლია ღორის ნაწლავში (ex-vivo) სეირნობა. ამჟამად, ჩვენ ვეძებთ დაფინანსებას, რათა შევქმნათ პატარა რობოტები საჭმლის მომნელებელ სისტემაში სეირნობისთვის. ჩვენ გვჯერა, რომ ეს ძალიან შესაძლებელია.

 

ერთ-ერთი დაკვირვება, რაც მე გავაკეთე თქვენი რობოტებიდან, არის ის, რომ ბევრი მათგანი ეფუძნება სიმარტივეს. განზრახ ცდილობთ იყოთ მინიმალისტური, როდესაც საქმე ეხება სამუშაო კომპონენტების რაოდენობას ნებისმიერ რობოტში?

ჩვენ მივყვებით სიმარტივის ლოგიკას. ალბერტ აინშტაინს მიეწერება გამონათქვამი: ”ყველაფერი უნდა იყოს რაც შეიძლება მარტივი, მაგრამ არა მარტივი”. კომპონენტების ნაკლები რაოდენობა ნიშნავს უკეთეს საიმედოობას, ხანგრძლივ სამუშაო ხანგრძლივობას, უფრო მაღალი სიმძლავრის სიმჭიდროვეს და ბევრად აადვილებს რობოტების ზომის შემცირებას.

 

რაზე მუშაობ ამჟამად?

ჩემს ბენ-გურიონის უნივერსიტეტის ლაბორატორიაში, ჩვენ ამჟამად ვმუშაობთ მრავალ პროექტზე, რომელიც მოიცავს რობოტის მოდელირებას, რომელსაც შეუძლია ცოცვის სხეულში, სერიულ რობოტებს სასოფლო-სამეურნეო აპლიკაციებისთვის და რამდენიმე პატარა სამძებრო-სამაშველო რობოტს.

 

კიდევ არის რამე, რაც გსურთ გაუზიაროთ ჩვენს მკითხველს?

მე მტკიცედ მოვუწოდებ მშობლებსა და ბავშვებს ჩაერთონ მექატრონიკით/რობოტიკით. დღევანდელი ტექნოლოგიით შესაძლებელია მომხმარებლისთვის მოსახერხებელი კომპონენტების (3D პრინტერები, arduino კონტროლერები, ძრავები, სენსორები და ა.შ.) დაბალ ფასად შეძენა და მათი დაპროგრამება სახლის რესურსებით. ეს შეიძლება იყოს სახალისო აქტივობა მთელი ოჯახისთვის (განსაკუთრებით ამ პერიოდში, სადაც ძირითადად სახლში ვართ). მე ასევე მოვუწოდებ ბავშვებს ჩაერთონ მეცნიერებებში და გამოიყენონ კომპიუტერები საგანმანათლებლო მიზნებისთვის (არა მხოლოდ თამაშები).

მადლობა ინტერვიუსთვის. მე ნამდვილად მსიამოვნებს ვისწავლო თქვენი უნიკალური მიდგომის შესახებ ჭეშმარიტად ინოვაციური რობოტიკის დიზაინის შესახებ. მკითხველს, ვისაც სურს მეტი გაიგოს, უნდა ეწვიოს ბიოინსპირირებული და სამედიცინო რობოტიკის ლაბორატორია.