فراتر از دست انسان؛ رباتی با طراحی ساده که قابلیت‌های بی‌نظیر دارد

به گزارش هفت صبح دست انسان ماشینی فوق‌العاده ماهر و همه‌کاره است. دانشمندان همواره سعی کرده‌اند این ویژگی‌ها را در ربات‌ها با کپی‌برداری از ساختار بیولوژیکی (آناتومی) دست شبیه‌سازی کنند؛ رویکردی که در نهایت به ساختارهایی پیچیده و با کنترل بسیار دشوار منجر می‌شد. اما حالا مطالعه‌ای جدید که در ژورنال Advanced Science منتشر شده، راهکاری جایگزین پیشنهاد می‌دهد: BioflexBot. رباتی که نه تنها حرکات اصلی دست انسان را تقلید می‌کند، بلکه در برخی موارد از آن پیشی می‌گیرد، آن هم با طراحی بسیار ساده.

سادگی در طراحی، قدرت در عملکرد

پژوهشگران به جای تلاش برای بازسازی آناتومی پیچیده دست انسان، بر “عملکرد” تمرکز کردند. آن‌ها برای دستیابی به حرکات بنیادین دست، از یک فنر مارپیچ، یک محفظه محدودکننده و یک سیستم ساده پنوماتیک (بادی) استفاده کردند که با هوای فشرده عمل می‌کند. این ربات تنها با دو ورودی پنوماتیک می‌تواند اشیاء را نیشگون بگیرد، بچرخاند، قلاب کند و نگه دارد.

توانمندی‌هایی که فراتر از انتظار است

محققان عملکرد BioflexBot را در چندین آزمون کلیدی تایید کرده‌اند:

• دقت بالا: ربات توانست یک سوزن طب‌سوزنی را با ظرافت جابه‌جا کند و مایعات را با پیپت منتقل کند؛ کارهایی که در محیط‌های آزمایشگاهی و پزشکی حیاتی هستند.

• چرخش بی‌نظیر: این ربات موفق شد درب یک بطری را تقریباً ۴ برابر بیشتر از آنچه دست انسان قادر به انجامش است، بچرخاند.

• قدرت گیرش: BioflexBot توانست اشیاء با ابعاد مختلف را به شکلی ایمن بگیرد؛ ظرفیتی که تا نزدیک به ۱۳ برابر سیستم‌های مشابه قبلی است.

فراتر از محدودیت‌های انسانی

نکته شگفت‌انگیز اینجاست که BioflexBot در قابلیت‌های حرکتی خود از دست انسان فراتر می‌رود. این ربات می‌تواند ۳.۵ برابر بیشتر از دست انسان باز و بسته شود. به لطف این ویژگی، ربات قادر است اشیاء پیچیده را بگیرد، به نقاط دور دسترسی پیدا کند، اشیاء را در فضاهای تنگ منتقل کند و چندین شیء را به صورت متوالی جابه‌جا نماید.

کاربردهای پیشنهادی برای این ربات شامل بازرسی تیغه‌های موتور هواپیما، انجام کارهای روزمره در کنار ربات‌های انسان‌نما و اجرای آزمایش‌های شیمی است.

«عملکرد» مهم‌تر از «شکل»

دکتر یینگ‌تیان لی (Yingtian Li)، از دانشگاه چینی هنگ‌کنگ (شنژن) و یکی از محققان ارشد این پروژه می‌گوید: «ما با بهره‌گیری از هوش ساختاری و فیزیکی، به دنبال طراحی ساده‌ای بودیم که هم تواناییِ گرفتن اشیاء در مقیاس‌های مختلف را داشته باشد و هم قادر به انجام دستکاری‌های پیچیده انسانی باشد.»

دکتر یانگ یانگ (Yang Yang)، از دانشگاه علوم اطلاعات و فناوری نانجینگ، می‌افزاید: «برخلاف اکثر ربات‌هایی که با هزینه‌های سنگین سخت‌افزاری و کنترلی سعی در بازسازی فرم انسان دارند، رویکرد ما صرفاً بر تقلیدِ “عملکرد” متمرکز است، نه “شکل” ظاهری.»

این یافته‌ها نشان می‌دهد که طراحی ساده BioflexBot می‌تواند منجر به دستیابی به مهارت‌های حرکتی بالا با هزینه‌ای بسیار اندک شود. گام بعدی تیم تحقیقاتی، تبدیل این نمونه اولیه به یک پلتفرم کاملاً خودکار است.