رباتیک به تدریج راه خود را به زندگی انسان باز کرده است. چه در پزشکی برای تحویل دارو یا ربات‌های توانبخشی تا در کشاورزی و صنعت، ربات‌ها جزئی از زندگی ما شده‌اند. در ادامه مروری داریم بر جدیدترین پیشرفت‌ها در زمینه رباتیک. با مجله فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.
درمان سرطان با میکروربات‌های چاپ سه بعدی
تحویل مستقیم داروهای شیمی درمانی به سلول‌های سرطانی موجب کاهش عوارض جانبی می‌شود و این کار به زودی توسط حیوانات رباتیک چاپ سه بعدی انجام خواهد شد. این میکروربات‌ها توسط آهنربا هدایت می‌شوند و تنها زمانی که با محیط اسیدی اطراف تومور مواجه می‌شوند، محموله دارویی خود را آزاد می‌کنند.
در آزمایش‌ها، پژوهشگران انجمن شیمی آمریکا یک میکروربات ماهی شکل را از درون رگ‌های خونی شبیه‌سازی شده به سمت خوشه‌ای از سلول‌های سرطانی هدایت کردند. در آن ناحیه، ماهی دهانش را باز، داروها را آزاد کرد و سلول‌های سرطانی را از بین برد. در آزمایش‌های دیگر، می‌توان ربات‌های خرچنگ شکل را ساخت تا نانوذرات دارو را با چنگال‌های خود نگه دارند، به محل مورد نظر بروند و آنها را رها کنند.
البته، میکروربات‌ها هنوز کاملاً آماده نیستند تا در رگ‌های شما شنا کنند. آنها باید کوچکتر شوند و راهی برای تصویربرداری و ردیابی آنها در بدن نیز باید ایجاد شود.
واکسیناسیون خودکار توسط ربات Cobi
یک ربات جدید طراحی شده است تا با واکسیناسیون افراد به صورت مستقل و خودکار، به ساده‌سازی این فرآیند کمک کند. این دستگاه که با نام Cobi شناخته می‌شود، توسط استارت‌آپ کانادایی Cobionix، اسپین‌آف دانشگاه واترلو، توسعه داده شد. این نخستین رباتی است که تا به حال تزریق عضلانی را با موفقیت و بدون استفاده از سوزن زیرپوستی انجام داده است.
ایده این است که بیماران یک کارت شناسایی را به دوربین روی رابط صفحه نمایش لمسی نشان دهند. هنگامی که هویت فرد تأیید شد، بازوی رباتیک Cobi یک ویال واکسن را از یک محل ذخیره‌سازی داخلی بازیابی می‌کند. سپس با کمک یک حسگر لیدار یک نقشه دیجیتالی سه بعدی از بدن بیمار ترسیم می‌شود تا نرم‌افزار مبتنی بر هوش مصنوعی محل بهینه تزریق را مشخص کند. درنهایت واکسن با استفاده از فناوری بدون سوزن، به شکل پرتاب پرفشار مایع تزریق می‌شود که از دهانه‌ای به پهنای موی انسان عبور می‌کند.
این شرکت در حال حاضر قادر به ارائه جزئیات بیشتر نیست. حدود دو سال طول خواهد کشید تا ربات Cobi در دانشگاه واترلو مورد استفاده عمومی قرار گیرد. انتظار می‌رود این ربات به افراد بیشتری اجازه واکسینه شدن بدهد و در عین حال هزینه‌های مراقبت‌های بهداشتی را نیز کاهش دهد. همچنین می‌توان از آن در مکان‌های دورافتاده که فاقد پزشکان آموزش دیده هستند استفاده کرد.
بهبود خلق و خو و شناخت در سالمندان مبتلا به زوال
افراد مبتلا به بیماری آلزایمر یا زوال عقل اغلب علائم رفتاری و روانی مانند افسردگی، پرخاشگری و اضطراب را تجربه می‌کنند. این علائم با داروهای ضد روان‌پریشی، داروهای ضد افسردگی و دیگر داروها درمان می‌شوند اما این داروها عوارض جانبی دارند. درمان با حیوان خانگی به عنوان یک مداخله درمانی مقرون به صرفه برای بهبود خلق و خو و رفتار در افراد مسن شناخته شده است.
پژوهشگران دانشگاه آتلانتیک فلوریدا اثربخشی گربه‌های خانگی رباتیک ارزان را برای بهبود خلق و خو، رفتار و شناخت در افراد مسن مبتلا به زوال عقل خفیف تا متوسط آزمایش کردند. با استفاده از حیوانات رباتیک، هیچ نگرانی در مورد ایمنی حیوان خانگی، تغذیه آنها، بردن آنها به بیرون یا اطمینان از به روز بودن واکسن آنها وجود ندارد. افزون بر این، هیچ ترسی در مورد ایمنی شرکت کنندگان به دلیل پرخاشگری احتمالی حیوان خانگی، آلرژی، افتادن روی آنها و هزینه‌های مربوط به مراقبت از یک حیوان زنده وجود ندارد. نتایج نشان داد مداخله با یک گربه خانگی رباتیک موجب بهبود خلق و خو، احساسات و افسردگی می‌شود. شرکت کنندگان در مطالعه لبخند می‌زدند و با گربه‌های رباتیک خود صحبت و بازی می‌کردند.
ربات‌ها می‌توانند تشخیص دهند که انسان‌ها چه زمانی به کمک نیاز دارند
افزون بر برقراری ارتباط با انسان‌ها و کمک به آنها در کارهای روزمره، ممکن است برای ربات‌ها مفید باشد که به طور مستقل تعیین کنند آیا به کمک آنها نیاز است یا خیر.
پژوهشگران در کالج فرانکلین و مارشال در تلاشند ابزارهای محاسباتی توسعه دهند که می‌توانند عملکرد ربات‌های کمکی اجتماعی را بهبود بخشند و به آنها اجازه می‌دهند نشانه‌های اجتماعی ارائه شده توسط انسان‌ها را پردازش کنند و بر اساس آن پاسخ دهند.
روشی که پژوهشگران ایجاد کرده‌اند می‌تواند انواع مختلف نشانه‌ها، از جمله گفتار کاربر و الگوهای نگاه چشم را تجزیه و تحلیل کند. درواقع یکی از اَشکال مهم ارتباط غیرکلامی که ربات‌ها هنوز از آن استفاده نمی‌کنند، بیان عاطفی است. این پژوهشگران در حال تجزیه و تحلیل حالات چهره هستند تا ربات بتواند احساس ناامیدی، بی‌حوصلگی، درگیر شدن یا چالش را در کاربر تشخیص دهد.
توسعه روشی جدید برای ساخت ربات‌های نرم
پژوهشگران
پرینستون روشی جدید برای ساخت ربات‌های نرم با استفاده از «بالون‌های فانتزی»
ایجاد کرده‌اند که پس از باد شدن به روشی قابل پیش‌بینی تغییر شکل می‌دهند.
ربات‌های
سفت و سخت سنتی کاربردهای متعددی دارند، از جمله در ساخت اتومبیل. اما به طور
طبیعی برای تعامل با مواد نرم مانند انسان یا گوجه فرنگی آماده نشده‌اند.
ربات‌های نرم از مواد منعطف ساخته شده‌اند و برای برداشت محصولات کشاورزی، برداشتن اقلام ظریف از نوار نقاله یا ارائه مراقبت شخصی استفاده می‌شوند. آنها همچنین ممکن است در مراقبت‌های بهداشتی مفید باشند، مانند ربات‌های اسکلت بیرونی برای توانبخشی یا ایمپلنت‌هایی که به دور قلب می‌پیچند تا به ضربان قلب کمک کنند.
سامانه جدید شامل تزریق حباب‌ها به یک پلیمر مایع و منجمد کردن آن است. با باد کردن دستگاه به دست آمده، خم می‌شود و حرکت می‌کند. با کنترل عوامل متعدد شامل ضخامت الاستومر پوشش دهنده می‌توان شیوه حرکت محرک حاصل را کنترل کرد.
مزیت اصلی این روش این است که به چاپگرهای سه بعدی، برش لیزری یا سایر ابزارهای گران قیمت که معمولاً در رباتیک نرم استفاده می‌شوند، نیاز ندارد. همچنین این سامانه مقیاس‌پذیر است.
توسعه روشی جدید که به ربات‌ها اجازه می‌دهد به طور مداوم از محیط پیرامون یاد بگیرند.
پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا برکلی یک تکنیک محاسباتی مبتنی بر یادگیری تقویتی ایجاد کرده‌اند که به ربات‌ها اجازه می‌دهد از محیط اطراف خود یاد بگیرند و مهارت‌های حرکتی خود را به طور مداوم بهبود دهند.
ربات‌ها چهار پا دارای ویژگی‌های مفید متعددی هستند، از جمله توانایی سفر در مسافت‌های طولانی و پیمایش در طیف وسیعی از محیط‌ها و مسیرها. با این حال تاکنون، ربات‌ها عمدتاً برای حرکت در محیط‌های خاص، به جای سازگاری با محیط اطراف خود آموزش دیده‌اند. اما پیش‌بینی همه شرایط محیطی احتمالی که یک ربات ممکن است در حین کار با آن مواجه شود و آموزش آن برای بهترین پاسخ به این شرایط بسیار چالش برانگیز است.
برای اینکه ربات‌ها مستقل باشند، باید بتوانند از شکست‌ها درس بگیرند. این چارچوب جدید به ربات‌ها اجازه می‌دهد با مشاهده و تقلید حرکات حیوانات به راحتی مهارت‌های حرکتی را کسب کنند.
ربات‌های بوستون داینامیکس از Rolling Stones تقلید می‌کنند
بوستون داینامیکس که اخیراً توسط شرکت خودروسازی کره‌ای هیوندای خریداری شده، عادت کرده است ویدیوهای سرگرم‌کننده‌ای از ربات‌های خود منتشر کند تا محصولات خود را تبلیغ و نقاط عطف جدیدی را در طراحی و عملکرد ربات‌های خود برجسته کند.
در ویدیوی جدید، ربات‌ها (همه نسخه‌های Spot) موزیک ویدئوی گروه Rolling Stones را بازسازی می‌کنند. این ویدئو نه تنها چابکی ربات‌ها، بلکه دقت و زمان‌بندی آنها را نیز نشان می‌دهد و به مشتریان بالقوه نشان می‌دهد ربات‌ها می‌توانند کارهایی بیش از جابجایی تجهیزات انجام دهند.
ربات‌ها می‌توانند مانند ما فکر کنند؟
پژوهشگران دانشگاه توکیو توانستند با تحریک الکتریکی سلول‌های عصبی متصل به دستگاه، به یک ربات آموزش دهند تا در یک ماز حرکت کند. این سلول‌های عصبی یا نورون‌ها از سلول‌های زنده بوجود آمده‌اند و به‌عنوان مخزن فیزیکی رایانه برای ساخت سیگنال‌های منسجم عمل می‌کنند. هر زمان که ربات منحرف می‌شود یا در مسیر اشتباه حرکت می‌کند، نورون‌های موجود در کشت سلولی توسط یک تکانه الکتریکی مختل می‌شوند. تا در نهایت ربات توانست با موفقیت ماز را حل کند. این یافته‌ها نشان می‌دهند که رفتار هدف‌مدار را می‌توان بدون هیچ گونه یادگیری اضافی با ارسال سیگنال‌های مختل کننده به یک سیستم ایجاد کرد. ربات نمی‌توانست محیط را ببیند یا اطلاعات حسی دیگری به دست آورد، بنابراین کاملاً به تکانه‌های الکتریکی آزمایش و خطا وابسته بود.
سگ رباتیک Ghost Robotics مسلح شد
بوستون
داینامیکس، شرکتی که بیشترین ارتباط را با سگ‌های رباتیک دارد، تسلیح کردن ربات‌های Spot خود
را ممنوع کرده است. اما این برای همه تولید کنندگان سگ رباتیک صدق نمی‌کند.
شرکت Ghost
Robotics، نسخه‌ای از دستگاه مرگبار Q-UGV را
در کنفرانس سالانه انجمن ارتش ایالات متحده در سال ۲۰۲۱ در واشنگتن دی‌سی به نمایش
گذاشت. این یک سگ رباتیک است که اسلحه‌ای به آن متصل شده است. مشخص نیست Q-UGV در
این زمینه چقدر مستقل خواهد بود. باید منتظر ماند و دید آیا اپراتور انسانی ربات
را به موقعیتی که دسترسی به آن دشوار است هدایت و به صورت دستی نشانه گرفته و شلیک
می‌کند یا این که ربات به تنهایی همه چیز را مدیریت می‌کند.
رباتی که به صورت شبانه‌روزی بوته‌های گوجه فرنگی را هرس می‌کند
هدف شرکت Priva ایجاد انقلابی در باغبانی با یک ربات کاملاً مستقل برگ‌زدا است.
ربات Kompano می‌تواند به صورت شبانه‌روزی بوته‌های گوجه فرنگی در گلخانه‌ها را
هرس کند. Kompano حدود ۴۲۵ کیلوگرم وزن، ۱۹۱
سانتی‌متر طول، ۸۸ سانتی‌متر عرض و ۱۸۰ سانتی‌متر ارتفاع دارد.
الگوریتم‌های هوشمند اثربخشی بیش از ۸۵ درصدی را در محدوده هفتگی و ۱ هکتار تضمین می‌کند. این ربات به راحتی کنترل می‌شود و بر اساس ترجیحات و نیازهای کاربران قابل تنظیم است.
ربات Kompano پیش از این با موفقیت در چندین گلخانه در هلند آزمایش شده است و اکنون آماده استفاده در بازار است. هنوز اطلاعاتی در مورد قیمت دستگاه وجود ندارد.
این ربات‌ها برای بازسازی و احیای جنگل‌ها طراحی شده‌اند
سیل و آتش‌سوزی جنگل‌ها بیش از هر زمان دیگری شدید بوده است، بازیابی این زیستگاه‌های طبیعی برای کمک به حیوانات زنده و همچنین ایجاد تعادل در اکوسیستم بسیار مهم است. Segev Kaspi، دانشجوی طراحی صنعتی، خدمه‌ای مفهومی طراحی کرده است که هر یک از آنها از طریق کاشت بذر، تجزیه و تحلیل داده‌ها و موارد دیگر در احیای جنگل‌ها نقش خواهند داشت.
این جنگل‌داران رباتیک بسته به شرایط می‌توانند به صورت جداگانه یا گروهی نیز کار کنند. هر ربات در مدیریت و حفاظت از جنگل وظیفه‌ای را بر عهده دارد.
ساخت گیره کوچکی به شکل دست که می‌تواند یک تخم حلزون را نگه دارد
پژوهشگران کره‌ای یک دست کوچک و نرم رباتیک ساخته‌اند که می‌تواند اجسام کوچک را گرفته و دمای آنها را اندازه بگیرد.
این گیره پنج انگشت دارد که طول هر انگشت کمی بیش از نیم سانتی‌متر و هشت برابر عرض موی انسان است. انگشتان توسط ماهیچه‌های ساخته شده از یک پلیمر دارای حافظه شکلی کنترل می‌شوند. همچنین حسگرهای کوچکی در هر انگشت برای اندازه‌گیری گرما، ارتعاشات و فشار قرار دادند.
این گیره برای برداشتن تخم‌های ماهی قزل‌آلا به اندازه کافی ملایم بود. وزن این دست کوچک ۲۵٫۴ میلی‌گرم است، اما قادر است اجسامی را که تا ۳۰ گرم وزن دارند را بلند کند. همچنین این گیره می‌تواند تخم‌های حلزون را به مدت طولانی برای جوجه‌کشی نگه دارد. و هنگامی که بچه حلزون متولد شد، پژوهشگران از این دست کوچک برای اندازه‌گیری ضربان قلب استفاده کردند.
پیشرفت مداوم در طراحی این فناوری می‌تواند روزی به پزشکان اجازه دهد تا از آن برای دستکاری بافت بدن استفاده کنند. برای نمونه، قرار دادن تخمک‌های بارور شده روی دیواره رحم.
لئوناردو، رباتی که هم راه می‌رود و هم پرواز می‌کند
پژوهشگران مؤسسه فناوری کالیفرنیا یک ربات دوپا ساخته‌اند که راه رفتن را با پرواز ترکیب و نوع جدیدی از حرکت را ایجاد می‌کند.
لئوناردو که نیمی ربات و نیمی پهپاد است، افزون بر راه رفتن و پرواز کردن می‌تواند بند بازی کند، بپرد و حتی اسکیت‌بورد سوار شود. لئوناردو کنترل بسیار خوبی دارد و تعادل خود را در شرایط مختلف حفظ می‌کند. ربات‌هایی با قابلیت حرکت چند حالته می‌توانند در محیط‌های چالش برانگیز به خوبی حرکت کنند.
آمازون از ربات خانگی Astro رونمایی کرد
ربات Astro آمازون کمی شبیه به این است که شخصی یک تبلت روی Roomba چسبانده است. یک جفت چشم کارتونی بزرگ روی صفحه، نمایش داده می‌شود تا فکر کنید شخصیت دارد، می‌تواند پلک بزند، چشمک بزند، شاد یا غمگین به نظر برسد و حتی هنگام چرت زدن (اتصال به شارژر) چشمان خود را ببندد. این صفحه نمایش نشان می‌دهد که Astro در حال انجام چه کاری است، اطلاعاتی را در صورت درخواست ارائه می‌دهد یا یک تماس ویدیویی را نمایش می‌دهد و می‌تواند بچرخد یا کج شود تا دید بهتری به شما ارائه دهد.
ربات Astro می‌تواند در خانه گردش کند، حین تماس یا پخش موسیقی و پادکست شما را دنبال کند. از راه دور و با گوشی قابل کنترل است تا خانه یا موارد خاصی مانند روشن بودن اجاق گاز را بررسی کنید. Astro مجهز به یک سامانه بینایی رایانه جدید برای تشخیص افراد مختلف است تا در صورت تشخیص یک فرد غریبه به شما هشدار دهد.
این ربات تا پایان سال به دست مشتریان در ایالات متحده می‌رسد و قیمت اولیه آن هزار دلار است.
>> چگونه فناوری به گسترش انرژی پاک کمک می کند؟
>> آینده اسکلت بیرونی رباتیک: موانع و پیشرفت های اخیر
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است».
