این سوسک رباتیک کاری را انجام می دهد که انسان قادر به انجام آن نیست
گردو دانلود: یک میکرو روبات جدید آماده است تا عملیات در فضاهای محدودی را که هم اکنون برای انسان غیرقابل دسترس است انجام دهد. این روبات نسل سوم با نام مستعار HB-3 که توسط پژوهشگران دانشگاه ملی یوکوهاما در ژاپن توسعه یافته است، با حذف نیاز به منابع انرژی خارجی یا سیستم های کنترل، نسبت به پیشینیان خود پیشرفت داشته است. این نشان دهنده یک جهش رو به جلو در فناوری رباتیکی است که برای کارهای دقیق در محیط های ایزوله طراحی شده است.
به گزارش گردو دانلود به نقل از ایسنا، این یک روبات کوچک بی سیم مستقل است که می تواند با دقت باورنکردنی در فضاهایی بسیار کوچک یا خطرناک که دسترسی انسان به آنها دشوار است، عمل کند. تابحال روبات ها یا بدون اتصال و مستقل بودند یا حرکت با دقت بالا داشتند یا برای محیط های سخت مناسب بودند اما هیچ گاه هر سه آنها را در کنار هم نداشتند. HB-3 نخستین شرکتی است که این توانایی ها را با هم ادغام کرده است.
طراحی الهام گرفته از طبیعت
به نقل از اس اف، این روبات اعجاب انگیز مکانیکی کوچک که با الهام از حرکت سوسک های کرگدن تولید شده است، حسگرها، محرک ها و بینایی کامپیوتری پیشرفته را در خود جای داده است. HB-3 بسیار کوچک با ابعاد ۹۰ در ۱۱۶ در ۱۰۴ میلی متر و وزن تنها ۵۱۵ گرم است. هر چیزی که برای عملکرد مستقل مورد نیاز است، مانند دوربین، کامپیوتر، باتری و مدارهای کنترل، در قاب کوچک آن تعبیه شده است. در این طراحی جمع و جور کاهش ۹۷.۹ درصدی حجم کل در مقایسه با مدلهای قبلی مشاهده می شود.
اومی فوچیواکی (Ohmi Fuchiwaki)، دانشیار دانشکده مهندسی دانشگاه ملی یوکوهاما، در اطلاعیه ای می گوید: ما توانسته ایم مرزهای کوچک سازی را برای ایجاد یک دستگاه واقعاً مستقل و بدون اتصال ایجاد نماییم که می تواند در فضاهای تنگ و خطرناک کار کند. HB-3 نه فقط می تواند وظایف پیچیده را انجام دهد، بلکه این کار را با دقتی بی نظیر انجام می دهد.
این روبات با بهره گیری از مواد خاصی به نام محرک های پیزوالکتریک حرکت می کند که با تغییر شکل بسیار اندک، گاهی اوقات تنها چند میلیاردم متر، به سیگنال های الکتریکی پاسخ می دهند. این حرکات کوچک با الگویی شبیه به نحوه راه رفتن سوسک ها، به HB-3 اجازه می دهد تا در محیط های سه بعدی حرکت کنند.
مدیریت توان یکی دیگر از دستاوردهای مهم این روبات است. HB-3 باتری لیتیوم پلیمری خودرا دارد که انرژی کافی برای عملکرد مستقل در یک منطقه ۱۶۰۰ × ۱۶۰۰ میلی متری را با هر بار شارژ فراهم می آورد. این عملیات بدون اتصال، محدودیت های سیستم های وابسته به کابل قبلی را از بین می برد و به روبات اجازه می دهد آزادانه در فضاهای محدود حرکت نماید.
قابلیت های خودمختار HB-3 نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی نسبت به میکروربات های نیازمند به کنترل دستی است. این روبات با بهره گیری از الگوریتم های یکپارچه دوربین و یادگیری ماشینی خود می تواند اشیاء هدف را شناسایی کند، مسیرهای بهینه را محاسبه کند و بدون دخالت انسان عملیات گزینش و جابجایی را انجام دهد. این خودکفایی آنرا برای استقرار در محیط هایی که در آنها کنترل ازراه دور ممکنست دشوار یا نا ممکن باشد، ایده آل می کند.
پژوهشگران از HB-3 برای مونتاژ یک مدار الکترونیکی در یک فضای محدود استفاده کردند که دست انسان نمی توانست به آن برسد. این روبات با موفقیت قطعات مختلفی همچون مقاومت، ال ای دی و ترانزیستور را نصب کرد. با این وجود، پروسه لحیم کاری بصورت دستی انجام شد. بعد از لحیم کاری، مدار کاملا کار می کرد.
برای آزمایش دیگری، آنها HB-3 را اصلاح کردند تا قطرات کوچکی به عرض تنها چند صد میکرومتر را در الگوهایی دقیق قرار دهد. این نشان میدهد که چگونه روبات می تواند در آزمایشات شیمیایی و زیستی که نیاز به جابجایی دقیق مایع دارند، کمک نماید.
HB-3 نیاز رو به ازدیادی را در خیلی از زمینه ها، از تحقیقات آزمایشگاهی گرفته تا جراحی های پزشکی تا تولید لوازم الکترونیکی، برای جابجایی دقیق اجسام کوچک در مکان هایی که انسان به آسانی نمی تواند به آن دسترسی پیدا کند، مرتفع می کند. این شامل محیط های مهر و موم شده مانند اتاقک های خلاء، اتاق های تمیز، و مناطقی برای مهار خطرات زیستی است.
این روبات را می توان در صورت نیاز به ابزارهای مختلفی مانند موچین، کاوشگر، نوک لحیم کاری و پیچ گوشتی مجهز کرد که آنرا به اندازه کافی همه کاره می کند تا بتواند وظایف را از مقیاس چندین متر تا چندین نانومتر انجام دهد.
یک روبات واقعی همه کاره
نمونه اولیه این روبات، عملیات نصب و جابه جایی خودکار را در عرض حدود ۴۲۶ ثانیه تکمیل کرد که حدود ۲.۴ برابر سریع تر از مدلهای قبلی است.
کاربردهای عملی یک روبات کوچک، دقیق و مستقل، تقریباً لایتناهی است. این روبات می تواند تجهیزات حساس را بدون جداسازی گسترده تعمیر کند، با مواد خطرناک در لابراتوار ها بدون در معرض خطر قرار دادن انسان ها کار کند، یا تنظیمات ظریف را در مکان هایی که برای دست انسان بسیار کوچک هستند، انجام دهد.
این پژوهشگران با الهام گرفتن از یکی از تواناترین حشرات طبیعت، نشان داده اند که گاهی اوقات بهترین راه این است که به آن چه در دنیای طبیعی کار می کند، فقط در مقیاسی متفاوت نگاه نماییم. همانطور که سوسک ها طی میلیونها سال تکامل یافته اند که با چابکی در محیط های پیچیده حرکت کنند، HB-3 نشان دهنده یک جهش تکاملی در طراحی رباتیک است. رباتی که ممکنست در فضاهایی که قبلا غیرقابل دسترس بود، حرکت نماید و وظایف دقیقی را خارج از دسترس انسان انجام دهد.
منبع: گردو دانلود
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب