Phỏng vấn
Tiến sĩ David Zarrouk, Giám đốc Phòng thí nghiệm Robotics Y sinh và Y học – Loạt phỏng vấn
Thêm Unite.AI vào các nguồn ưu tiên của bạn trên Google
David là một Giảng viên cao cấp (giáo sư trợ lý) tại Bộ phận Cơ khí của Đại học Ben Gurion của Negev, và là giám đốc của Phòng thí nghiệm Robotics Y sinh và Y học. Các lĩnh vực quan tâm của ông bao gồm sinh học, hệ thống nhỏ, robot thu nhỏ, tương tác linh hoạt và trơn trượt, robot vũ trụ, cơ chế dưới hoạt động và tối thiểu hoạt động và động học lý thuyết.
Điều gì đã thu hút bạn đến lĩnh vực robot từ đầu?
Kể từ khi còn nhỏ, tôi luôn bị thu hút bởi máy móc. Tôi luôn cố gắng xây dựng chúng và sau khi tốt nghiệp với bằng Cử nhân Cơ khí, tôi đã rất hào hứng khi có thể tập trung vào phát triển robot tại Đại học Ben-Gurion của Negev có thể bò vào bên trong cơ thể.
Bạn có bằng Tiến sĩ về robot y học. Những ứng dụng robot y học nào khiến bạn hào hứng nhất?
Bất kỳ ứng dụng nào liên quan đến độ chính xác có thể được lập trình đều là ứng viên tiềm năng cho giải pháp robot. Hai robot tôi đã làm việc trong quá khứ liên quan đến những robot bò vào bên trong cơ thể và thực hiện phẫu thuật não bằng kim.
Một robot bạn tạo ra được gọi là The Flying Star, một robot lai giữa Crawling và Flying. Ý tưởng đằng sau robot này là gì?
Cơ chế lan tỏa của robot STAR được lấy cảm hứng từ côn trùng nhưng bao gồm bánh xe, kết hợp lợi thế của sinh vật sinh học và xe có bánh.
Những thách thức nào bạn gặp phải khi xây dựng The Flying Star?
The Flying STAR không phải là một quadcopter thông thường vì nó thay đổi hướng của cánh, ảnh hưởng đến động lực học điều khiển chung. Các biến thiết kế khác nhau đã là một thách thức ban đầu và quá trình chuyển đổi giữa chế độ bay và lái xe đòi hỏi các bộ phận độc đáo mà chúng tôi phải tự phát triển.
Tôi ấn tượng với sự đa năng của The Flying Star, nó có thể tránh chướng ngại vật, bò dưới chúng, bay trên cao chúng, v.v. Bạn có thể thảo luận về cách The Flying Star quyết định chế độ di chuyển nào để sử dụng? Làm thế nào nó chọn giữa bò dưới một vật hoặc bay qua?
The flying STAR ban đầu được thiết kế cho mục đích tìm kiếm và cứu hộ và giao hàng cuối cùng. Chúng tôi đang phát triển các thuật toán để xác định khi nào nên bay hoặc lái xe dựa trên khoảng cách và yêu cầu năng lượng nhưng cũng dựa trên hình dạng của chướng ngại vật. Thuật toán quyết định, vẫn đang được phát triển, sẽ dựa trên bản đồ camera của môi trường xung quanh. Nếu một khoảng trống đủ cao để bò qua, FSTAR sẽ đơn giản lái xe qua. Nếu không, nó sẽ bay. Một người vận hành có thể vẫn cần thiết trong không gian bị giới hạn (như đổ nát).
Ấn tượng đầu tiên của tôi khi xem video về Robot T rack Liên tục Có thể Tái cấu hình là với một camera ở đầu, nó sẽ hoàn hảo cho tìm kiếm và cứu hộ. Những trường hợp sử dụng nào bạn tưởng tượng cho robot như vậy?
Robot theo dõi liên tục có thể tái cấu hình được phát triển chủ yếu cho mục đích tìm kiếm và cứu hộ trong địa hình khó khăn như đổ nát. Nhưng nó cũng có thể được sử dụng cho các ứng dụng khác như khai thác, nông nghiệp và bò vào ống cho bảo trì công nghiệp.
Một dự án trước đây của bạn là SAW, một Robot T rack Liên tục Có thể Tái cấu hình với Hoạt động Tối thiểu. Ý tưởng đằng sau robot này là gì?
Robot SAW (sóng đơn hoạt động) ban đầu được lấy cảm hứng từ các sinh vật sinh học thu nhỏ di chuyển bằng cách uốn cong đuôi. Tạo ra robot này rất khó khăn. Mặc dù các phương trình cho thấy chỉ cần một động cơ để tạo ra chuyển động sóng, nhưng việc thực hiện chuyển động này về mặt cơ học không đơn giản. Tôi đã tìm ra giải pháp khi tôi đang giảng dạy khóa Thiết kế Cơ khí và nhận ra rằng hình chiếu bên của một lò xo là một hàm sine tiến khi lò xo được quay
Làm thế nào nhỏ bạn có thể làm cho SAW? Có thể có một robot tương tự về kích thước trong tương lai có thể được sử dụng để di chuyển bên trong cơ thể con người?
Mục đích chính của robot SAW là bò vào bên trong cơ thể. Thiết kế mới nhất của chúng tôi có chiều rộng dưới 1,5 cm và nó có khả năng bò vào ruột non của lợn (ngoài cơ thể). Hiện tại, chúng tôi đang tìm kiếm nguồn tài trợ để phát triển các robot nhỏ hơn để bò vào hệ tiêu hóa. Chúng tôi tin rằng điều này hoàn toàn có thể.
Một trong những quan sát tôi có từ các robot của bạn là nhiều trong số chúng dựa trên sự đơn giản. Bạn có cố ý theo đuổi sự tối giản khi nói đến số lượng thành phần hoạt động trong bất kỳ robot nào không?
Chúng tôi tuân theo logic của sự đơn giản. Một câu nói được cho là của Albert Einstein nói: “Mọi thứ nên được đơn giản hóa càng nhiều càng tốt, nhưng không đơn giản hơn”. Số lượng thành phần nhỏ hơn có nghĩa là độ tin cậy tốt hơn, tuổi thọ làm việc dài hơn, mật độ năng lượng cao hơn và làm cho nó dễ dàng giảm kích thước của robot.
Điều gì bạn đang làm việc hiện tại?
Trong phòng thí nghiệm của tôi tại Đại học Ben-Gurion, chúng tôi đang làm việc trên nhiều dự án, bao gồm mô hình hóa một robot có thể bò vào bên trong cơ thể, robot nối tiếp cho các ứng dụng nông nghiệp và một số robot tìm kiếm và cứu hộ nhỏ.
Có gì khác bạn muốn chia sẻ với độc giả của chúng tôi?
Tôi khuyến khích mạnh mẽ phụ huynh và trẻ em tham gia vào lĩnh vực cơ điện tử/robot. Với công nghệ ngày nay, có thể mua các thành phần thân thiện với người dùng (máy in 3D, bộ điều khiển Arduino, động cơ, cảm biến, v.v.) với chi phí thấp và lập trình chúng bằng tài nguyên có sẵn tại nhà. Điều này có thể là một hoạt động thú vị cho cả gia đình (đặc biệt là trong thời gian chúng ta chủ yếu ở nhà). Tôi cũng khuyến khích trẻ em tham gia vào khoa học và sử dụng máy tính cho mục đích giáo dục (không chỉ chơi game).
Cảm ơn bạn vì cuộc phỏng vấn. Tôi thực sự thích tìm hiểu về cách tiếp cận độc đáo của bạn trong việc thiết kế robot sáng tạo. Độc giả muốn tìm hiểu thêm nên truy cập Phòng thí nghiệm Robotics Y sinh và Y học.
