Інтерв’ю
Доктор Девід Заррук, директор лабораторії біоінспірованої та медичної робототехніки – Серія інтерв’ю
Додайте Unite.AI до бажаних джерел у Google
Девід – старший лектор (доцент) кафедри машинобудування університету Бен-Гуріона Негеву, а також директор лабораторії біоінспірованої та медичної робототехніки. Його інтереси лежать у сфері біомімікрії, мініатюрної робототехніки, гнучких та слизьких взаємодій, робототехніки космосу, недоактуованих та мінімально актуованих механізмів та теоретичної кінематики.
Що спочатку привернуло вашу увагу до галузі робототехніки?
Від дитинства я завжди був захоплений машинами. Я завжди намагався їх побудувати, а після закінчення університету з дипломом бакалавра механічної інженерії, я був у захваті від того, що мені вдалося розробити роботів університету Бен-Гуріона Негеву, які можуть рухатися всередині тіла.
У вас є ступінь доктора філософії з медичної робототехніки. Які з медичних застосувань робототехніки вас найбільш захоплюють?
Будь-яка aplicación, яка передбачає точність, яку можна запрограмувати, є потенційним кандидатом на рішення з використанням робототехніки. Два роботів, над якими я працював у минулому, були такими, що рухаються всередині тіла та виконують операції на мозку за допомогою голок.
Одним з роботів, який ви створили, є The Flying Star, гібридний робот, який може рухатися та літати. Якою була ідея створення цього робота?
Механізм розгортання роботів STAR був натхненний комахами, але включав у себе колеса, що поєднувало переваги біоінспірованих створінь та колісних транспортних засобів.
Якими були деякі з труднощів при створенні The Flying Star?
The Flying STAR не є звичайним квадрокоптером, оскільки він змінює орієнтацію своїх крил, що впливає на його загальну динаміку керування. Різні конструкційні змінні були складними на початку, а перехід від польоту до руху вимагав унікальних деталей, які ми мали розробити самостійно.
Я був вражений тим, наскільки універсальним є The Flying Star, він може буквально оминати перешкоди, рухатися під ними, літати над ними тощо. Чи можете ви розповісти, як The Flying Star приймає рішення про вибір транспорту?
The flying STAR спочатку був розроблений для пошуково-рятувальних цілей та доставки пакетів на останню милю. Ми розробляємо алгоритми для визначення того, коли літати чи рухатися, виходячи з відстаней та енергетичних вимог, а також форми перешкоди. Алгоритм прийняття рішень, який ще розробляється, буде заснований на картографуванні навколишнього середовища за допомогою камери. Якщо відкриття достатньо велике, щоб рухатися під ним, FSTAR просто проїде через нього. В іншому випадку, він полетить. Людина-оператор все ще може бути потрібна в складних умовах (наприклад, у руїнах).
Мій перший враження, коли я побачив відео Мінімально актуованого реконфігурованого трекового робота, було те, що з камерою на його борту він був би ідеальним для пошуково-рятувальних операцій. Які з випадків використання такого робота ви бачите?
Реконфігурований трековий робот був розроблений в першу чергу для пошуково-рятувальних цілей у складній місцевості, наприклад, у руїнах. Але його також можна використовувати для інших застосувань, таких як видобуток, сільське господарство та рух всередині труб для промислового обслуговування.
Одним з ваших попередніх проектів був SAW, Мінімально актуований реконфігурований трековий робот. Якою була ідея створення цього робота?
Робот SAW (один актуатор-хвильовий) спочатку був натхненний мініатюрними біологічними організмами, які рухаються, хвильовими рухами своїх хвостів. Створення цього робота було дуже складним. Хоча рівняння показували, що для створення хвильового руху потрібен лише один двигун, механічне втілення цього руху не було простим. Я знайшов рішення, коли викладав курс механічного дизайну та зрозумів, що бічний проєкція пружини є синусоїдальною функцією, яка рухається при обертанні пружини
Як малим можна зробити SAW? Чи можливо створити подібного робота в майбутньому, який міг би рухатися всередині людського тіла?
Основною метою робота SAW є рух всередині тіла. Наш останній дизайн має ширину менше 1,5 см і здатний рухатися всередині кишківника свині (екс-віво). Наразі ми шукаємо фінансування для розробки менших роботів, які могли б рухатися всередині травної системи. Ми вважаємо, що це дуже можливе.
Одним з спостережень, які я зробив щодо ваших роботів, є те, що багато з них засновані на простоті. Чи ви свідомо намагаєтесь бути мінімалістами щодо кількості робочих компонентів у будь-якому роботі?
Ми слідуємо логіці простоти. Приписується Альберту Ейнштейну вислів “Все повинно бути так просто, як це можливо, але не простіше”. Менша кількість компонентів означає кращу надійність, довший термін служби, вищу густину потужності та робить його набагато легшим для зменшення розміру роботів.
Над чим ви зараз працюєте?
У моєму університетському лабораторії Бен-Гуріона ми зараз працюємо над кількома проектами, які включають моделювання робота, який може рухатися всередині тіла, серійні роботизовані системи для сільськогосподарських застосувань та деякі малі пошуково-рятувальні роботизовані системи.
Чи є ще щось, що ви хотіли б поділитися з нашими читачами?
Я сильно заохочую батьків та дітей займатися мехатронікою/робототехнікою. З сучасними технологіями можна придбати дружні до користувача компоненти (3D-принтери, контролери Arduino, двигуни, сенсори тощо) за низькою ціною та програмувати їх за допомогою доступних домашніх ресурсів. Це може бути веселою діяльністю для всієї сім’ї (особливо під час нашого перебування вдома). Я також заохочую дітей займатися наукою та використанням комп’ютерів для освітніх цілей (не тільки для гри).
Дякую за інтерв’ю. Я справді насолоджувався вивченням вашого унікального підходу до розробки справжньо інноваційних роботизованих систем. Читачам, які бажають дізнатися більше, варто відвідати лабораторію біоінспірованої та медичної робототехніки.
