در این مقاله از مجله فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی قصد داریم مروری داشته باشیم بر جدیدترین دستآوردهای حوزه رباتیک. از پارچه رباتیک که در مؤسسه Wyss دانشگاه هاروارد توسعه یافته و می‌تواند پوشیدنی‌های هوشمند، ربات‌های نرم و توانبخشی را متحول کند تا دو ربات جدیدی که توسط شرکت آلمانی Festo توسعه یافته است. با ما همراه باشید.
پرواز پرنده رباتیک ظریف و زیبای Festo
این پرنده زیبا دارای عرض ۶۸ سانتی‌متر و طول ۴۴٫۵ سانتی‌متر است. در داخل بدنه آن اجزای کنترلی، مکانیزم بال زدن و فناوری تعیین موقعیت، یک موتور الکتریکی، دو موتور سروو، یک باتری و جعبه دنده موجود است. BionicSwift به بال‌هایی مجهز است که پرواز پرندگان واقعی را تقلید می‌کند. این پرندگان بیونیک دارای یک نشانگر رادیویی هستند که سیگنال‌هایی را ارسال می‌کند تا موقعیت دقیق آن توسط یک رایانه که به عنوان یک سامانه ناوبری عمل می‌کند، برای تنظیم مسیرهای از پیش برنامه‌ریزی شده قابل ردیابی باشد. بنابراین امکان پرواز دقیق فراهم می‌شود و از برخورد پرندگان رباتیک با یکدیگر یا هر مانع دیگری جلوگیری می‌کند. در صورت لزوم، پرندگان رباتیک BionicSwift قادر خواهند بود مسیرها را به طور مستقل تصحیح کنند تا از امنیت آنها بدون نیاز به مداخله انسانی اطمینان حاصل شود.
دستیار رباتیک جدید Festo
تحولات صنعتی نیاز به نوع جدیدی از تعامل بین مردم، ماشین‌ها و داده‌ها دارد. Festo جدیدترین ربات بیونیک خود را برای کمک به مشتریان ارائه کرده است. BionicMobileAssistant به طور مستقل در سه بعد حرکت می‌کند و می‌تواند اشیاء را شناسایی کند، به صورت انطباق‌پذیر اشیا را در دست بگیرد و با انسان‌ها همکاری کند. این ربات با همکاری ETH زوریخ توسعه یافته است و دارای یک طراحی مدولار است و از سه سامانه فرعی تشکیل شده است: یک ربات متحرک روی یک چرخ کروی، یک بازوی رباتیک و BionicSoftHand 2.0 جدید که یک گیربکس پنوماتیک است و با الهام از دست انسان ساخته شده.
این ربات به کمک هوش مصنوعی می‌تواند اشیای اطراف را با حسگرهای لمسی و یک دوربین ویژه در قسمت داخلی مچ دست تشخیص دهد. BionicMobileAssistant برای استفاده به عنوان یک دستیار، به عنوان یک ربات خدماتی، به عنوان یک کمک کننده در مونتاژ یا برای کمک به کارگران در انجام کارهای خسته کننده و یکنواخت مناسب است. همچنین می‌تواند در کارهای تعمیر و نگهداری، اندازه گیری داده‌ها یا بازرسی‌های بصری مورد استفاده قرار گیرد. همچنین می‌توان تصور کرد که این ربات‌های متحرک در مناطقی که خطر عفونت یا کمبود پرسنل وجود دارد، ساده ترین کارها را انجام می‌دهند.
پارچه رباتیک هاروارد، پوشیدنی‌های هوشمند را دگرگون خواهد کرد
پارچه‌ها یا منسوجات رباتیک چیزهای جدیدی نیستند، اما معمولاً آنها به دستگاه‌های بیرونی حجیم وصل شده‌اند تا فشار هوا را در داخل آن تعدیل کند و موجب حرکت یا تغییر شکل شود. از آنجایی که این دستگاه‌های حجیم می‌تواند کاربردهای بالقوه پوشیدنی‌ها را محدود کند، گروهی از پژوهشگران دانشگاه هاروارد پارچه رباتیکی ساختند که می‌تواند خود را تنظیم کند، بدون اینکه به هیچ دستگاهی متصل شود.
پژوهشگران بر این باورند که از پارچه هوشمند جدید می‌توان برای ایجاد ربات‌های نرم و کمک به درمان‌های توانبخشی یا به عنوان پیشرفت‌هایی برای محافظت از افراد حین انجام کارهای سخت استفاده شود. همچنین می‌توان از این پارچه هوشمند در دستگاه‌های غیرپوشیدنی اما با عملکرد مستقل استفاده کرد. برای نمونه ساخت ربات‌های نرم پارچه‌ای که به بافت‌هایی همچون عضلات و فعال‌سازی تارهای عصبی برای ترمیم آسیب کمک می‌کند یا در وهله اول از آسیب دیدن آنها جلوگیری می‌کند. برای جلوگیری از آسیب، ربات‌های نرم می‌توانند نیروهای فیزیکی را با فرکانس مناسب و محل دقیق بدن اعمال کنند.
تعامل با این بچه فُک رباتیک می‌تواند درد را کمتر کند
ربات Paro که به شکل یک بچه فُک است به عنوان ابزاری برای استفاده در بیمارستان‌ها و خانه‌های سالمندان طراحی شده است. Paro رباتی جذاب است که صداهای دلپذیری را ایجاد می‌کند. مطالعات بسیاری نشان داده است ربات Paro که از ابتدا به عنوان یک وسیله پزشکی طراحی شده بود، قادر به کاهش استرس و اضطراب و بهبود خلق و خوی است، بویژه در بزرگسالان مسن که دچار زوال عقل هستند. پژوهش‌های جدید تأثیر تعامل و نوازش این ربات بر کاهش درد جسمی را اثبات می‌کند.
آموزش بخیه زدن به ربات‌ها با استفاده از فیلمهای جراحی
بسیاری از اقدامات در جراحی شامل کارهای ساده و معمول است که تقریباً در هر بیمار انجام می‌شود. بخیه زدن یکی از این موارد است و گروهی از پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا برکلی و اینتل فکر می‌کنند که با کمک فیلمهای انجام بخیه توسط جراحان واقعی، می‌توان به ربات‌ها بخیه زدن را آموزش داد. با انجام کارهای یکنواخت توسط ربات‌ها، جراحان می‌توانند روی کارهای اصلی خود تمرکز کنند.
این گروه در حال حاضر سامانه‌ای به نام Motion2Vec را تهیه کرده است که بسیاری از فیلمهای جراحی عمومی را مشاهده و آنالیز کرده است و از آن برای آموزش ربات جراحی داوینچی و انجام بخیه استفاده کرده است. این گروه به مجموعه‌ای از تکنیک‌های محاسبات مدرن از جمله شبکه‌های عصبی و شبکه‌های Siamese متکی بوده است که دومی راهی برای مقایسه و گروه‌بندی تصاویر مشابه است، درواقع راهی برای آموزش وظایف به ربات‌ها، وظایفی که تنها انسان‌ها در حال حاضر می‌توانند انجام دهند.
نمونه‌برداری ایمن برای آزمایش کووید۱۹ با ربات‌ها
آزمایش افراد برای کووید۱۹ به طور معمول شامل نمونه‌برداری با سوآپ گلو و پردازش آن است. پزشکانی که این کار را انجام می‌دهند باید یک بسته کامل از تجهیزات محافظ شخصی را بپوشند، چیزی که در طولانی مدت بسیار ناراحت کننده است.
گروهی از مهندسان رباتیک در دانشگاه جنوب دانمارک دستگاهی ساخته‌اند که می‌تواند بطور خودکار سوآپ‌های گلو را انجام دهد، بدون دخالت هیچ پزشک انسانی. این ربات به داخل گلو می‌رود و یک سوآپ را روی بافت انتخابی درون گلو حرکت می‌دهد. ربات پس از جمع آوری نمونه، سوآپ را درون یک ظرف شیشه‌ای قرار می‌دهد. انجام این عمل نیاز به مهارت کافی دارد تا مطمئن شوید که بیمار جراحتی نمی‌بیند. این ربات آموزش دیده تا به آرامی حرکت کند و معدود افرادی که آن را آزمایش کردند، هیچ ناراحتی گزارش ندادند. برای تأیید این دستگاه به آزمایش‌های دیگری نیاز است.
ساخت ربات‌های نرم با الهام از عروس دریایی
پژوهشگران مهندسی در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و دانشگاه تمپل ربات‌های نرمی را با الهام از عروس دریایی ساخته‌اند که از همتایان واقعی خود برتر هستند. در ساخت ربات‌های جدید از پلیمرهای پیش‌تنیده برای قوی‌تر ساختن ربات‌ها استفاده می‌شود. کار پیشین این گروه ساخت ربات‌های نرم با الهام از یوزپلنگ بود. گرچه آن ربات بسیار سریع بود، اما هنوز یک ستون فقرات داخلی سفت داشت.
ربات جدیدی که با الهام از عروس دریایی ساخته شده یک ربات کاملاً نرم و بدون ستون فقرات داخلی است که بسیار سریع حرکت می‌کند. این ویدیو یک عروس دریایی و همچنین یک ربات خزنده و یک چنگال رباتیک را نشان می‌دهد که همه با روش پیش‌تنیده ساخته شده‌اند.
رباتیک در دسترس همه با یک ربات ارزان و متن باز
بسیاری از پژوهشگران و استارت‌آپ‌ها تمایل دارند از ربات‌ها برای آزمایش فیزیکی در دنیای واقعی مانند پیاده‌روی، پریدن و حرکت روی مسیرهای ناهموار استفاده کنند. اما ربات‌های متن باز برای بسیاری گران هستند. در همین راستا پژوهشگران مدرسه مهندسی تندن دانشگاه نیویورک یک ربات چهار پای نسبتاً ارزان، آسان و سریع جمع‌آوری کرده‌اند که قابلیت‌های ربات‌های پیشرفته را در دسترس همگان قرار می‌دهد.
Solo8 یک ربات متن باز و به اندازه یک سگ است که می‌تواند به روزرسانی و اصلاح شود و مسیر را برای پژوهش گروه‌هایی با بودجه محدود هموار می‌کند. Solo8 دارای موتورهای کنترل گشتاور و اتصالاتی است که به آن اجازه می‌دهد مانند ربات‌های بسیار گران قیمت رفتار کند. این ربات می‌تواند بپرد و روی انواع مسیرها حرکت کند. وزن این ربات بیش از ۲ کیلوگرم است و از نسبت قدرت به وزن بسیار بالایی برخوردار است. ناگفته نماند که همه اجزای Solo 8 را می‌توان به صورت ۳ بعدی چاپ یا از فروشگاه خریداری کرد.
بوستون داینامیکس فروش ربات Spot را آغاز کرد
بوستون داینامیکس اعلام کرد هر شرکتی که مایل است ربات چهار پای Spot را به کارگران خود اضافه کند، هم اکنون می‌تواند آن را خریداری کند. البته با قیمت ۷۴ هزار و ۵۰۰ دلار و زمان تحویل آن نیز ۶ تا ۸ هفته است. Spot برای مصارف تجاری و صنعتی در نظر گرفته شده است و در حال حاضر خرید تنها برای شرکت‌های آمریکایی امکانپذیر است.
رباتی با دو چرخ که برای حرکت روی سطوح ناهموار طراحی شده است
این ربات روی دو چرخ قرار دارد اما از مزایای پا نیز بهره برده است و چرخ‌ها با سه بخش به بدنه متصل شده است. در واقع ترکیب چرخ‌ها و پاها به این ربات اجازه می‌دهد تا با سرعت روی سطوح هموار حرکت کند و با پرش از روی موانع عبور کند. پاهای Ascento از یکدیگر مستقل هستند و به طور جداگانه می‌توانند صاف یا خم شوند.
Ascento می‌تواند تا ۴۰ سانتی‌متر پرش داشته باشد، از پله‌ها بالا رود، ۸ کیلومتر در ساعت سرعت داشته باشد و با هر بار شارژ حدود ۱٫۵ ساعت حرکت کند. ربات ۱۰٫۴ کیلوگرمیAscento را می‌توان با استفاده از حرکات دست یا ماوس که به صورت بی‌سیم به ربات وصل می‌شود، کنترل کرد. در حال حاضر، به نظر می‌رسد که این ربات بیشتر مانند اسباب بازی یا یک ربات حیوان خانگی عمل می‌کند.
بهبود قابلیت‌های انسان با یک بازوی رباتیک سوم
پژوهشگران دانشگاه شربروک در کانادا یک بازوی هیدرولیک ایجاد کردند که به دور کمر پیچیده می‌شود و می‌تواند در انجام انواع کارها به شما کمک کند. سامانه ایجاد شده دارای ۳ درجه آزادی و هیدرولیک است که می‌تواند عملکرد بازوی انسان را تقلید کند. وزن این بازوی رباتیک بیش از ۴ کیلوگرم است، تقریباً به اندازه بازوی واقعی انسان. این دستگاه می‌تواند ۵ کیلوگرم را بالا ببرد و حداکثر سرعت کارآمد آن ۳٫۴ متر در ثانیه است. این اندام فوقانی رباتیک به اندازه کافی ظریف است که میوه‌ای را بچیند اما به همان اندازه قدرتمند است که بتواند به دیوار مشت بکوبد.
پیشرفته‌ترین ربات آموزشی برای یادگیری زبان جدید: EMYS
ربات EMYS دارای ظاهری دوستانه و قابلیت‌های تعاملی برجسته است. این ربات می‌تواند حرکت کند، صحبت کند، فرزند شما را ببیند و قادر به بیان و تشخیص احساسات می‌باشد. تمرین مهمترین بخش یادگیری یک زبان جدید است. EMYS روند یادگیری و تمرین را برای کودکان سرگرم کننده و جذاب می‌کند.
ربات‌های مجهز به اشعه فرابنفش، راهی برای مبارزه با سفیدک پودری در تاکستان‌ها
سفیدک پودری یک بیماری قارچی شایع است که طیف گسترده‌ای از گیاهان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. درمان با سموم، پرهزینه و وقت‌گیر است و به محیط زیست آسیب می‌رساند. اکنون دانشمندان دریافتند که ربات‌های مجهز به نور ماوراء بنفش ممکن است راهی بهتر برای این کار باشد. پژوهشگران Cornell AgriTech در ژنو با SAGA Robotics در نروژ همکاری کردند تا نخستین ربات تجاری مجهز به لامپ‌های ماوراء بنفش را بسازند.
این ربات‌های مستقل شبانه در ردیف‌های انگور در تاکستان‌ها می‌چرخند تا به طور مؤثر سفیدک پودری را درمان کنند. ربات Thorvald شب‌ها بکار گرفته می‌شود چرا که پاتوژن‌ها در شب نور آبی را جذب نمی‌کنند و مکانیسم ترمیم کار نمی‌کند. با میزان کم اشعه فرابنفش، عامل بیماری‌زا بدون آسیب دیدن گیاه از بین می‌رود. همچنین این فناوری افزون بر سفیدک پودری در دفع برخی آفات حشرات مؤثر بوده است.
بیشتر بخوانیم:
>> تازه های حوزه توانبخشی در نیمه نخست سال ۲۰۲۰
>> تازه ترین فناوری ها برای بهبود زندگی کودکان مبتلا به فلج مغزی
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»
