ربات تنتکل که در هاروارد ساخته شده است می‌تواند به آرامی اجسام شکننده را بگیرد

منتشر شده در scitechdaily به تاریخ ۵ دسامبر ۲۰۲۲لینک منبع Harvard-Developed Tentacle Robot Can Gently Grasp Fragile Objectsاگر تا به حال بازی برداشتن عروسک‌ها با بازوهای مکانیکی را در شهربازی انجام داده باشید، می‌دانید که گرفتن و نگه‌داشتن آیتم‌ها با گیره‌های رباتیک چقدر دشوار است. تصور کنید آن بازی چقدر اعصاب خردکن‌تر می‌شود اگر بخواهید به جای حیوانات عروسکی نرم، یک قطعه ظریف مرجان یا گنج گرانبها را از یک کشتی غرق‌شده بردارید.اکثر گیره‌های رباتیک امروزی از ترکیبی از مهارت اپراتور و حسگرهای تعبیه شده، حلقه‌های بازخورد پیچیده، یا الگوریتم‌های پیشرفته یادگیری ماشینی برای درک موارد شکننده یا نامنظم استفاده می‌کنند. با این حال، دانشمندان دانشکده مهندسی و علوم کاربردی John A. Paulsonهاروارد (SEAS) نشان داده‌اند که روش ساده‌تری وجود دارد.دانشمندان با الهام از طبیعت، نوع جدیدی از گیره نرم و روباتیک را ایجاد کردند که از شبکه‌ای از شاخک‌های نازک برای در هم پیچیده شدن و گرفتن اشیا استفاده می‌کند، شبیه به نحوه کاری که عروس دریایی طعمه خود را جمع‌آوری می‌کند. رشته‌های منفرد یا شاخک‌ها به تنهایی قوی نیستند. با این حال، هنگامی که به صورت گروهی استفاده می‌شود، رشته‌ها می‌توانند چیزهایی را در هر شکل و اندازه‌ای محکم بگیرند و نگه دارند. گیره نیازی به سنجش، برنامه‌ریزی یا کنترل بازخورد ندارد. برای پیچیدن اقلام به پف ساده متکی است.این مطالعه اخیراً در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)منتشر شده است.کیتلین بکر، دانشجوی ارشد سابق و عضو فوق دکتری در SEAS و اولین نویسنده مقاله، می‌گوید: «با این تحقیق، ما می‌خواستیم نحوه تعامل خود با اشیاء را دوباره تصور کنیم. ما با بهره‌گیری از انطباق طبیعی رباتیک نرم و تقویت آن با ساختاری سازگار، گیره‌ای را طراحی کردیم که بیشتر از مجموع قطعات آن است و یک استراتژی درک که می‌تواند با طیف وسیعی از اشیاء پیچیده با حداقل برنامه‌ریزی و درک سازگار شود. »بکر در حال حاضر استادیار مهندسی مکانیک در MIT است.قدرت و سازگاری گیره از توانایی آن در درگیر شدن با شیئی است که سعی در گرفتن آن دارد. فیلامنت‌های بلند با طول یک پا لوله‌های لاستیکی توخالی هستند. یک طرف لوله دارای لاستیک ضخیم‌تری نسبت به طرف دیگر است، بنابراین وقتی لوله تحت فشار قرار می‌گیرد، مانند دم خوک یا مانند موهای صاف شده در یک روز بارانی فر می‌شود.فرها با یکدیگر و جسم گره می‌خورند و در هم می‌پیچند و هر درهم‌تنیدگی باعث افزایش استحکام نگهدارنده می‌شود. در حالی که نگه داشتن دسته‌جمعی آن‌ها قوی است، هر تماس به طور جداگانه ضعیف است و حتی به شکننده‌ترین شی آسیب نمی‌رساند. برای رها کردن جسم، رشته‌ها به سادگی کم فشار می‌شوند.محققان از شبیه‌سازی‌ها و آزمایش‌هایی برای آزمایش کارایی گیره استفاده کردند و طیف وسیعی از اشیاء از جمله گیاهان آپارتمانی و اسباب‌بازی‌های مختلف را برداشتند. گیره می‌تواند در کاربردهای واقعی برای گرفتن میوه‌ها و سبزیجات نرم برای تولید و توزیع کشاورزی، بافت ظریف در محیط‌های پزشکی و حتی اشیاء با شکل نامنظم در انبارها مانند ظروف شیشه‌ای استفاده شود.این رویکرد جدید برای چنگ زدن، تحقیقات پروفسور L. Mahadevan در مورد مکانیک توپولوژیکی رشته‌های درهم‌تنیده را با تحقیقات پروفسور رابرت وود در مورد گیره‌های رباتیک نرم ترکیب می‌کند.ماهادوان، پروفسور ریاضیات کاربردی لولا انگلند د والپین گفت: «درهم‌تنیدگی هر رشته بسیار سازگار را قادر می‌سازد تا به صورت محلی با یک شی هدف منطبق شود که منجر به یک درک توپولوژیکی امن اما ملایم می‌شود که نسبتاً مستقل از جزئیات ماهیت تماس است.»وود، پروفسور مهندسی هری لوئیس و مارلین مک‌گراث و علوم کاربردی و نویسنده همکار مقاله، گفت: «این رویکرد جدید برای گرفتن رباتیک، راه‌حل‌های موجود را با جایگزینی گیره‌های ساده و سنتی که به استراتژی‌های کنترل پیچیده نیاز دارند، با رشته‌های بسیار سازگار و از نظر مورفولوژیکی پیچیده که می‌توانند با کنترل بسیار ساده عمل کنند، تکمیل می‌کند. «این رویکرد دامنه آنچه را که می‌توان با گیره‌های رباتیک برداشت گسترش می‌دهد.»این متن با استفاده از ربات ترجمه مقالات تکنولوژی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است. در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.