تغيير الوضع دون تفكيك - مفهوم جديد في الروبوتات اللينة.
يُمكِّن المُشغِّل الهوائي الجديد القائم على النسيج من تغيير وضع التشغيل دون الحاجة إلى تفكيكه أو إعادة تصميمه. قام الباحثون ومؤسسات أخرى بتصميم نظام يستخدم وحدات مقيدة مثبتة بأزرار على غلاف نسيجي. وهذا يجعل من الممكن التبديل بسرعة ودون أدوات بين أربعة أوضاع: التمدد المتساوي، والانكماش، والثني، والالتواء.
في التجارب، تم تحقيق أقصى زاوية انحناء تبلغ حوالي 60 درجة عند ضغط 24 كيلو باسكال وزاوية التفاف قريبة من 90 درجة. ومن الجدير بالذكر أن هذه النتائج قد تحققت دون الحاجة إلى تغيير الهيكل المادي للمُشغِّل - كان الأمر يتطلب ببساطة نقل الوحدات المقيدة إلى المواقع المناسبة. وهذا يفتح إمكانيات جديدة في تصميم الروبوتات اللينة التي يجب أن تؤدي مهامًا مختلفة دون الحاجة إلى استبدال الجهاز بأكمله.
بالنسبة للقارئ، من المهم فصل المعلومات المؤكدة عن التوقعات المتعلقة بالتطور المستقبلي للوضع الموصوف. ينبغي أن تستند الاستنتاجات اللاحقة إلى الإجراءات الرسمية والمنشورات والبيانات عندما تصبح متاحة. يسمح هذا النهج بالحفاظ على السياق المناسب وعدم إسناد آثار إلى التغييرات الحالية والتي لم يتم تأكيدها بعد من خلال المواد المتاحة.
مستشعر لمسي يمكن تركيبه بشكل عشوائي.
في إطار تطوير النظام، قدم الباحثون وحدة مستشعر لمسي تعتمد على السعة، ويمكن تركيبها في أي مكان على سطح المُشغِّل. يُظهر هذا المستشعر زيادة رتيبة في السعة تعتمد على القوة مع وجود تأخر منخفض يبلغ حوالي 12٪. أكدت الدراسات استجابات دورية مستقرة حتى تحت الحمل الثابت. وهذا يعني أنه يمكن استخدام المستشعر لمراقبة دقيقة للتلامس مع البيئة في الوقت الفعلي - وهو أمر بالغ الأهمية للمهام مثل الإمساك أو التلاعب بالأشياء الحساسة.
تتمثل ميزة هذا الحل في مرونته: فهو لا يتطلب أماكن تركيب خاصة أو عناصر هيكلية إضافية. يمكن توصيله بأي نقطة على المُشغِّل، مما يسمح بتكييف وظائف الجهاز مع مهمة محددة دون تغيير المُشغِّل نفسه. هذه خطوة مهمة إلى الأمام نحو الروبوتات اللينة ذات القدرة العالية على التكيف ومتعددة الوظائف والتي يمكنها التكيف تلقائيًا مع ظروف العمل المتغيرة.
صورة مكبرة.إغلاق التكبير.الصورة السابقة.التطبيقات وآفاق التطوير
قام الباحثون ببناء أذرع روبوتية ناعمة تتكون من عدة محركات هوائية، والتي أظهرت القدرة على تغيير الحركة أثناء التشغيل - على سبيل المثال، التبديل بين الإمساك والتحريك دون الحاجة إلى إيقاف أو تفكيك. يفتح هذا إمكانات جديدة في مجال الروبوتات التأهيلية والخدمات اللوجستية والتفاعل بين الإنسان والآلة، حيث توجد حاجة إلى أجهزة ذات مرونة وظيفية عالية. على سبيل المثال، يمكن استخدام هذا المحرك الهوائي في القفازات العلاجية للمساعدة في الحركة، والتي تتكيف تلقائيًا مع مراحل مختلفة من إعادة التأهيل.
على الرغم من أن النتائج واعدة، يجب أن نتذكر أن الدراسة تتعلق بتجارب معملية. لا توجد معلومات حول الاستخدام طويل الأمد أو مقاومة التلف أو قابلية توسيع النظام في هياكل أكبر. بالإضافة إلى ذلك، لم يتم تقديم بيانات حول استهلاك المواد أو متانة الوحدات المثبتة بأزرار بعد دورات متعددة. تظل هذه الجوانب قيد التحليل الإضافي وقد تؤثر على التنفيذ العملي للتكنولوجيا في التطبيقات الواقعية.
أهميته لمستقبل الروبوتات الناعمة
يمثل مفهوم المحرك الهوائي الجديد القابل لإعادة التشكيل خطوة مهمة إلى الأمام في تطوير الروبوتات الناعمة. عادة ما يتم تصميم المحركات الهوائية التقليدية لوضع حركة معين واحد، مما يحد من استخدامها. يلغي الحل الجديد هذا الحاجز من خلال النمطية وسهولة التركيب. نتيجة لذلك، يمكن أن تكون الروبوتات أكثر مرونة وأسهل في الصيانة وأقل تكلفة في الإنتاج - ما عليك سوى قاعدة محرك واحدة مع وحدات مختلفة مقيدة.
يمكن استخدام التكنولوجيا ليس فقط في الصناعة ولكن أيضًا في الطب والتعليم أو الأنظمة المنزلية الداعمة. ميزتها الرئيسية هي القدرة على التكيف مع الاحتياجات المتغيرة دون الحاجة إلى إنتاج أجهزة جديدة. على الرغم من أنه لم يتم تنفيذه تجاريًا بعد، إلا أن الأبحاث تظهر إمكانات حقيقية لتطوير أنظمة روبوتية ذات قدرة عالية على التكيف والمرونة الوظيفية، والتي يمكنها التكيف تلقائيًا مع مهام مختلفة.
