بهزاد قربانی: دست انسان یک ماشین شگفت‌آور است که می‌تواند به آسانی اشیا را بردارد، حرکت دهد و جابه‌جا کند اما برای یک ربات، این مکانیسم چنگ‌زدن چالشی دشوار است.

روبات

محققان دانشگاه کورنل، دانشگاه شیکاگو و مؤسسه ‌ای‌روبوت همه طراحی‌های قبلی براساس دست و انگشتان انسان را کنار گذاشته‌اند و یک بازوی چنگ زننده همه‌کاره (گریپر) را با استفاده از قهوه و بالن(بادکنک) متشکل از لاتکس ایجاد کرده‌اند. آنها این گریپر را یک گریپر یونیورسال می‌نامند، زیرا بنا به گفته هود لیپسون، پروفسور مهندسی مکانیک و علوم رایانه در دانشگاه کورنل، این گریپر خود را با جسمی که به آن چنگ می‌زند تطبیق می‌دهد نه اینکه صرفا برای اشیای خاصی طراحی شده باشد.این تحقیق، یک همکاری بین گروه‌های لیپسون، هنریش جائگر در دانشگاه شیکاگو و کریس جونز در شرکت ‌ای‌روبوت است. این تحقیق در 25اکتبر 2011 به صورت آنلاین در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شد.

لیپسون می‌گوید: این یکی از دقیق‌ترین چیزهایی است که تاکنون انجام داده‌ایم و می‌تواند در آینده نزدیک به بازار عرضه شود. او متذکر می‌شود که جامعیت این گریپر، کاربردهای آتی را نامحدود می‌کند؛ از کاربردهای نظامی برای خنثی‌سازی‌ ادوات منفجره یا جابه‌جا کردن اجسام خطرناک گرفته تا بازوهای رباتیک در کارخانه‌ها یا روی پاهای یک ربات که می‌تواند روی دیوار راه برود یا روی اندام‌های مصنوعی.
نحوه کار این ربات بدین‌ترتیب است که یک بالن(بادکنک) مخصوص مهمانی پرشده با قهوه به یک بازوی رباتیک متصل می‌شود. بالن پرشده با قهوه حول جسم موردنظر فشرده شده و تغییر شکل می‌یابد و سپس یک خلأ هوا را از بالن خارج می‌سازد و قسمت چنگ زننده ربات را محکم می‌کند. هنگامی که خلأ آزاد می‌شود، بالن دوباره نرم می‌شود و گریپر آزاد می‌شود.جائگر می‌گوید: قهوه یک مثال از یک ماده ذره مانند است که با توده‌های عظیم ذرات جامد توصیف می‌شود. مواد ذره‌ای یک انتقال به‌اصطلاح پرشی دارند که رفتار آنها را از شبه‌مایع به شبه جامد تبدیل می‌کند. این پدیده مشابه با افراد قهوه‌خور است که با قهوه
بسته‌بندی شده به صورت خلأ آشنا هستند که تا زمانی که بسته باز نشده، مانند آجر سخت است.

وی می‌گوید: دانه‌های قهوه زمینی مانند تعداد زیادی چرخ دنده کوچک است، هنگامی که به هم فشرده نشده باشند آنها می‌توانند روی هم بغلتند و جریان یابند و هنگامی که اندکی به همدیگر فشرده شوند، چرخ‌دنده‌ها در هم قفل می‌شوند و جامد و محکم می‌شوند. جائگر می‌گوید: چیزی که در مورد این گریپر بسیار قابل توجه است این است که اینجا ما موردی داریم که یک مفهوم جدید در علوم پایه، یک نگرش تازه در یک حوزه بسیار متفاوت- رباتیک- ایجاد کرد و سپس درهایی را به سوی کاربردهایی باز کرد که هیچ‌یک از ما در موردش فکر نمی‌کردیم.

اریک براون، یک محقق فوق دکتری و نیک رودنبرگ، یک دانشجوی فیزیک، با جائگر در مورد توصیف مشخصات مکانیسم‌های پایه تحقیق کردند که عمل چنگ زنی را میسر می‌کرد. نمونه‌های اولیه از این گریپر ساخته شد و توسط لیپسون و جان آمند دانشجوی لیسانس در کورنل و نیز در شرکت ‌ای‌روبوت مورد آزمایش قرار گرفت.آمند می‌گوید: مانند مواد ذره‌ای، هرچیزی که بتواند قابلیت چنگ زدن داشته باشد قابل استفاده است. نمونه‌های اولیه شامل دانه برنج و حتی لاستیک بود. آنها روی قهوه به توافق رسیدند زیرا سبک است و به خوبی حالت چنگ‌زدن و درگیری را ایجاد می‌کند. شن برای ایجاد این حالت، بهتر اما سنگین‌تر است. چیزی که گریپر را متمایز می‌کند کارایی خوب آن با تقریباً هر جسمی شامل یک تخم مرغ خام یا یک سکه است که هر دو برای گریپرهای رباتیکی مرسوم دشوار است.

ساینس دیلی
ترجمه: محسن یادگاری

کد خبر 136926

برچسب‌ها