شفقنا – تصور کنید به دلیل محدودیت‌های حرکتی، انجام کارهای ساده‌ای مثل آماده کردن یک وعده غذایی چقدر می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. اما حالا، پژوهشگران دانشگاه ویرجینیا تک، با توسعه یک بازوی روباتیک مجهز به گیره‌های نوآورانه و نرم، گام بزرگی برای افزایش استقلال افراد دارای معلولیت برداشته‌اند. این بازوی روباتیک می‌تواند به آن‌ها در انجام کارهای پیچیده روزمره، از جمله تهیه غذا، کمک کند.
به گزارش سرویس ترجمه شفقنا، این پژوهش با هدف ایجاد ابزارهای جدیدی انجام شد که بتوانند حرکات طبیعی انسان را تقلید کنند. پروفسور دیلن لوسی و مایکل بارتلت، از اساتید مهندسی مکانیک، معتقدند که یک روبات کمک‌کننده باید با نحوه انجام همان کار توسط انسان ارتباط داشته باشد تا اعمال روبات، امتدادی از حرکات طبیعی فرد به نظر برسد.
چالشی بزرگتر از انتخاب مواد: تنوع مواد غذایی
روبات‌ها می‌توانند با کمک به انجام کارهای روزمره، استقلال افراد دارای معلولیت را افزایش دهند، اما اغلب در کنار آمدن با تنوع وظایف، به ویژه در مورد پخت‌وپز، دچار مشکل می‌شوند. مواد غذایی دارای اندازه‌ها، اشکال و بافت‌های بسیار متنوعی هستند؛ مثلاً، روباتی که قادر به باز کردن شیشه سس است، ممکن است در پاشیدن پنیر رنده‌شده با مشکل مواجه شود. چگونه به یک روبات تفاوت بین موز و بطری سس کچاپ را آموزش می‌دهید؟
تیم تحقیقاتی ابتدا با برنامه‌ریزی روبات برای دریافت دستورات از یک جوی‌استیک (مشابه آنچه در بازی‌های ویدئویی استفاده می‌شود) شروع کرد. سپس، با استفاده از هوش مصنوعی (AI)، روبات شروع به تفسیر دستورات برای درک نیت انسان کرد و از آن داده‌ها برای کمک به تکمیل بقیه کار استفاده نمود.
درس اول: بستنی با تزئینات!
آن‌ها تصمیم گرفتند با چیزی سرگرم‌کننده شروع کنند، ساخت یک دسر بستنی با استفاده از یک دست روباتیک. اما اولین تلاش خوب پیش نرفت! لوسی توضیح می‌دهد که روبات‌ها به طور سنتی اشیا را «نیشگون می‌گیرند». این روش برای چیزهایی مانند بطری سیروپ عالی است، اما وقتی با چیزهای کوچک‌تر مانند پودر شکلات یا مارشمالو سروکار دارید، صرفاً فشار دادن و امیدوار بودن به بهترین نتیجه، آسان نیست.
بخشی از مشکل، جنس گیره روباتیک بود. وقتی گیره از مواد کاملاً نرم ساخته شود، نمی‌تواند اجسام نامنظم یا سنگین را به خوبی بگیرد. وقتی گیره از مواد سفت‌تر ساخته شود، اغلب نمی‌تواند اقلام کوچک یا گروه‌هایی از اقلام را بگیرد. تیم لوسی و بارتلت تصمیم گرفتند ترکیبی از این دو را بسازند، روباتیک سفت که در نقطه تماس خود از یک گیره نرم استفاده می‌کند.
با بهره‌گیری از تحقیقات بارتلت در زمینه مواد نرم و چسباننده‌هایی با خواص منحصربه‌فرد، تیم چیزی به نام چسباننده‌های قابل تغییر را پیاده‌سازی کرد. بارتلت می‌گوید: این چسباننده‌ها می‌توانند قوی و چسبنده باشند تا اشیا را بردارند، اما می‌توانند به راحتی نیز خاموش شوند تا شیء را رها کنند. تیم یک نوک انگشت حبابی شکل و نرم برای دست روباتیک ایجاد کرد که هنگام تماس با شیء کمی خالی می‌شود و یک پیوند چسبنده ایجاد می‌کند. با افزودن کمی هوای بیشتر، پیوند آزاد می‌شود. با استفاده از این چسباننده‌های قابل تغییر، روبات با موفقیت یک دسر بستنی، با تمام تزئیناتش، درست کرد.
پیتزا: چالش نهایی
گام بعدی در منو، پیتزا بود! بارتلت گفت: همکاری بازوی روباتیک و گیره با یک انسان برای مونتاژ پیتزا واقعاً هر جنبه‌ای از سیستم ما را به چالش کشید.
پیتزا دارای نان و پنیر با اندازه‌های متفاوت است. همچنین سس و مواد رویی با بافت‌های متفاوت دارد. پیتزا همچنین یک مورد مطالعاتی خوب است زیرا هر کسی روی پیتزای خود مواد مختلفی می‌خواهد که آن را بسیار شخصی می‌کند. این بدان معناست که انسان و روبات باید با هم هماهنگ شوند تا روبات پیتزایی را بسازد که اپراتور واقعاً می‌خواهد.
با استفاده از ورودی انسان، دست روباتیک سینی پیتزا (یک فلز سخت) را برداشت. سپس خمیر پیتزا (یک ماده نرم) را پخش کرد. سپس سس، پپرونی، فلفل، زیتون و پنیر اضافه شد. نوک انگشتان چسبنده کار خود را انجام دادند و روبات با موفقیت یک پیتزا ساخت.
این پژوهش پیشبرد بنیادی فناوری روباتیک به گونه‌ای است که افراد دارای معلولیت بتوانند طیف وسیع‌تری از وظایف را انجام دهند. لوسی گفت: در درازمدت، ما دوست داریم روبات‌هایی بسازیم که بتوانند هر نوع شیئی را بردارند. آن‌ها می‌توانند نرم، سفت، بزرگ، کوچک یا از انواع مختلف بافت باشند. اگر شما کسی هستید که برای انجام کارهای روزمره خود به یک روبات نیاز دارید، عالی خواهد بود اگر آن روبات بتواند به شما در تهیه ناهار یا درست کردن دسری که می‌خواستید، کمک کند.
این خبر را اینجا ببینید.