العلماء يُحدثون ثورة في أجهزة المساعدة الروبوتية
اعتمد فريق بحثي من معهد فراونهوفر للأدوات الآلية وتكنولوجيا التشكيل IWU الصلابة في الروبوتات لدمجها مع القوة والأمان اللازمين لتحسين أجهزة المساعدة الروبوتية.
قام فريق من الباحثين من معهد فراونهوفر بتقديم جهاز مساعدة روبوتية – ذراع آلية – في معاينة هانوفر ميسي في 16 مارس 2022، وسيقدمونه مرة أخرى في معرض هانوفر في الفترة من 30 مايو إلى 2 يونيو 2022.
هذا الروبوت يمكن أن تسهل الذراع دعم الأشخاص الضعفاء في محيطهم المباشر.
كيف تم اعتبار التفاعل البشري في إنتاج هذه الأجهزة؟
نية الباحثين في Fraunhofer IWU هي دفع الروبوتات إلى الأمام في المناطق التي تنطوي على قرب من البشر.
أوضحت Linda Weisheit ، مديرة Topic في مجال “Robotics for Humans” في Fraunhofer IWU، “إن استخدام الروبوتات على مقربة شديدة من البشر تولد متطلبات مختلفة تمامًا عن تلك المستخدمة في الصناعة، حيث يمكن تدريب العمال بطريقة معينة”.
“إذا كان سيتم استخدام الروبوتات في الحياة اليومية، يجب أولاً أن تكون آمنة وثانيًا، يجب أن يكون لها مظهر مناسب يزيد من القبول.”
وهكذا، في حين أن الروبوتات الشبيهة بالبشر مرغوبة بشكل عام في اليابان، يميل الأوروبيون إلى إيجاد أوجه تشابه مع البشر مقلقة. لذلك يراقب الباحثون بثبات جانب التصميم.
توفر الروبوتات اللينة أساسًا جيدًا عندما يتعلق الأمر بالسلامة. هذا لأنه يستخدم مواد ناعمة لا يمكن أن تسبب إصابات.
مع ذلك، فإن هذه الروبوتات غير قادرة على أداء العديد من المهام – على سبيل المثال، حتى فنجان قهوة كامل سيكون ثقيلًا جدًا على ذراع الروبوت الناعم.
وقال وايشيت: “نحن نعمل بالتالي على تطوير هياكل جديدة ذات صلابة قابلة للتحويل – مما يعني أنها يمكن أن تنتقل بين الصلابة واللينة”.
كيف سيتم تطبيق “الصلابة القابلة للتحويل” على أجهزة المساعدة الروبوتية؟
المبدأ الكامن وراء هذه الصلابة القابلة للتحويل مشابه للمبدأ المستخدم في تغليف القهوة: عندما يتم تعبئتها بتفريغ الهواء، يكون صلبًا وصلبًا، ولكن إذا دخل الهواء، يصبح ناعمًا.
من أجل زيادة الصلابة الهيكلية بشكل أكبر، لا سيما في ظل إجهاد الشد، قام فريق الباحثين بدمجها مع أغشية موضوعة فوق بعضها البعض.
نتيجة هذه المجموعة هي نظام يمكنه تحمل إجهاد الشد بالإضافة إلى مقاومة الانضغاط. إن استخدام هذه الأنواع من المكونات الهيكلية ذات الصلابة القابلة للتحويل يجعل من الممكن تصميم مفاهيم حركة جديدة وأنظمة أمان جديدة.
أفضل تفسير لما قد يعنيه هذا بالنسبة للحياة اليومية هو استخدام مثال مثل فنجان قهوة مملوء. إذا احتاج الروبوت إلى حمله، فإنه يجعل ذراعه الرخوة أكثر صلابة قليلاً حتى يتمكن من استخدام القوة اللازمة.
في الحالة الصلبة، تكون أكثر صلابة 300 مرة مما كانت عليه عندما تكون طرية؛ بمعنى آخر، لديها عامل تبديل 300.
ومع ذلك، إذا كان الاصطدام وشيكًا – على سبيل المثال، إذا اقترب الإنسان كثيرًا – فلن يعود المساعد الميكانيكي ببساطة إلى حالته الناعمة.
قد يتسبب ذلك في قيام جهاز المساعدة الروبوتية بإسقاط الكوب على الأرض، تاركًا مجموعة من القهوة الساخنة الحارقة التي قد تشكل خطرًا على طفل صغير.
بدلاً من ذلك، تم تصميمه لتنفيذ حركة مراوغة. بمعنى آخر: مثل الإنسان، يخرج عن طريق العقبة بينما لا يزال ممسكًا بالكأس.
ماذا يعني هذا بالنسبة للتطبيقات المستقبلية؟
لقد اتخذ العلماء بالفعل الخطوة الأولى نحو النظام الآلي الشامل وقدموا فكرة أولية عن الشكل الذي يمكن أن يبدو عليه النظام ككل.
علاوة على ذلك، تم تطوير المكونات الهيكلية ذات الصلة، جنبًا إلى جنب مع المستشعرات والمشغلات بالإضافة إلى التحكم في الإيماءات، وأنتجت ذراعًا آليًا يحركه الأوتار ويتكون من ثلاثة أجزاء قابلة للتحويل وينفذ حركات مستوية عبر التحكم بالإيماءات.
واختتم وايشيت حديثه قائلاً: “نريد بدء حوار مع المستخدمين مبكرًا ومعرفة احتياجاتهم الخاصة”. سيسمح هذا للباحثين بمواصلة تطوراتهم فيما يتعلق بأجهزة المساعدة الروبوتية، بما يتماشى مع احتياجات المستخدم.
المصدر: innovationnewsnetwork
إقراء ايضا:
