روبوت جديد بلمسة بشرية

  • 12/26/2016
  • 00:00
  • 6
  • 0
  • 0
news-picture

يستطيع معظم الروبوتات الإمساك بالأغراض والشعور بملمسها عبر وسائل آلية، وتكون الأخيرة أحياناً ضخمة وقاسية بدرجة مفرطة. لذا ابتكر فريق من جامعة «كورنيل» طريقة كي يشعر الروبوت الناعم بمحيطه داخلياً كما يفعل البشر. نشر فريق بحثي بقيادة روبرت شيبرد، أستاذ مساعِد في الهندسة الميكانيكية وهندسة الطيران وباحث أساسي في «مختبر الروبوتات العضوية»، دراسة تَصِف كيف تصبح الموجّهات الموجية البصرية القابلة للتمدد أجهزة لاستشعار الانحناءات والأطوال والقوة في يد الروبوتات الناعمة. كانت طالبة الدكتوراه هويشان تشاو الباحثة الأساسية في دراسة «اليد الاصطناعية الناعمة والقوية والبصرية إلكترونياً عبر الموجّهات الموجية البصرية القابلة للتمدد» في الطبعة الأولى من مجلة «ساينس روبوتكس». قالت تشاو: «غالبية الروبوتات اليوم مزوّدة بأجهزة استشعار خارج جسمها لرصد الأشياء من على سطحها. أما أجهزة الاستشعار التي ابتكرناها، فمدسوسة داخل الجسم كي تتمكّن من رصد القوى المنقولة عبر سماكة الروبوت، مثلما يفعل البشر ومختلف الكائنات عند الشعور بالألم مثلاً». تُستعمَل الموجّهات الموجية البصرية منذ بداية السبعينيات لأداء عدد من وظائف الاستشعار، بما في ذلك اللمس وتحديد المواقع والأصوات. كان تصنيعها في الأصل معقداً لكن أدى ظهور الطباعة الحجرية الناعمة والطباعة ثلاثية الأبعاد في آخر 20 سنة إلى تطوير أجهزة استشعار مرنة يمكن إنتاجها بسهولة ودسّها داخل تطبيق آلي ناعم. الطباعة الحجرية الناعمة استعمل فريق شيبرد مسار الطباعة الحجرية الناعمة الذي يمتدّ على أربع خطوات لإنتاج النواة (ينتشر الضوء عبرها) والغطاء (السطح الخارجي للموجّه الموجي) الذي يشمل أيضاً صمّاماً ثنائياً باعثاً للضوء وصماماً ضوئياً. كلما زادت الشوائب في اليد الاصطناعية، ستزداد كمية الضوء المفقودة عبر النواة. بفضل ذلك الاختلاف في مستوى خسارة الضوء، كما يرصده الصمّام الضوئي، يمكن أن «يستشعر» الطرف الاصطناعي محيطه. قال شيبرد: «إذا لم يختفِ أي ضوء عند ثني الطرف الاصطناعي، لن نحصل على أي معلومات عن وضع جهاز الاستشعار. تتوقف نسبة الخسارة على طريقة ثَنْيه». استعمل فريق البحث الطرف الاصطناعي المزوّد بخاصية إلكترونية بصرية لأداء مجموعة متنوعة من المهام، بما في ذلك الإمساك بالأغراض وتحسّسها لتحديد شكلها وتركيبتها معاً. لوحظ أن اليد تمكّنت من مسح ثلاث حبات طماطم وتحديد الأنضج بينها استناداً إلى درجة طراوتها. حظي المشروع بهبة من «مكتب سلاح الجو للبحوث العلمية» في الولايات الأميركية المتحدة، واستعمل معطيات من قسم «علوم مقياس النانو ومنشأة التكنولوجيا» و»مركز كورنيل لبحوث المواد»، علماً بأن هاتين الجهتين مدعومتان من «المؤسسة الوطنية للعلوم».

مشاركة :