به نقل از «ایران اکونومیست»

توسعه رباتی هوشمند با الهام از اوریگامی

تاریخ انتشار: ۱۶ فروردین ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۴۵۹۲۴۲

یک ربات که با الهام از اوریگامی توسط تیمی تحت رهبری محققان دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس طراحی شده است، می‌تواند زمانی که یکی از آنتن‌هایش مانعی را حس کند، جهت خود را عوض کند.

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از تک اکسپلور، مهندسان حوزه رباتیک‌ از تکنیکی مشابه هنر باستانی تا کردن کاغذ برای توسعه ماشین‌های مستقل متشکل از ورقه‌های نازک و انعطاف‌پذیر استفاده می‌کنند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

ساخت این ربات‌های سبک وزن، ساده‌تر و ارزان‌تر است.

با این حال، تراشه‌های کامپیوتری سفت و سخت که به طور سنتی برای فعال کردن قابلیت‌های پیشرفته ربات‌ها(حس کردن، تجزیه و تحلیل و واکنش به محیط) مورد نیاز بودند، وزن بیشتری به این مواد ورقه‌ای نازک اضافه می‌کردند و این امر تا کردن آن‌ها را سخت‌تر می‌کرد. بنابراین اجزای نیمه هادی باید پس از اینکه ربات شکل نهایی خود را به دست آورد، اضافه شوند.

اکنون، یک گروه از محققان دانشکده مهندسی دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس، یک تکنیک ساخت جدید برای ربات‌های کاملاً تاشو ایجاد کرده‌اند که می‌توانند انواع مختلفی از وظایف پیچیده را بدون تکیه بر اجزای نیمه‌هادی‌ انجام دهند.

محققان با جاسازی مواد منعطف و رسانای الکتریکی در یک صفحه پلی استر نازک از پیش برش خورده، سیستمی از واحدهای پردازش اطلاعات یا ترانزیستورها را ایجاد کردند که می‌تواند با حسگرها و محرک‌ها ادغام شود. آنها سپس آن صفحه را با توابع قیاسی ساده کامپیوتری برنامه‌ریزی کردند که عملکردهای نیمه هادی‌ها را شبیه‌سازی می‌کند. پس از برش و تا و مونتاژ، آن صفحه ورقه‌ای به یک ربات مستقل تبدیل می‌شود که می‌تواند با دقت اطراف را حس و تجزیه و تحلیل کرده و در پاسخ به محیط خود عمل کند. محققان نام ربات خود را «OrigaMechs» گذاشتند که مخفف عبارت «Origami MechanoBots» است.

«ونژونگ یان»(Wenzhong Yan) سرپرست این مطالعه و دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک این دانشگاه گفت: این کار به ایجاد گروه جدیدی از ربات‌های اوریگامی با قابلیت‌ها و سطوح خودمختاری گسترده‌تر منجر می‌شود و در عین حال ویژگی‌های مطلوب مرتبط با ساخت مبتنی بر اوریگامی را حفظ می‌کند.

 OrigaMechs قابلیت‌های محاسباتی خود را از ترکیب سوئیچ‌های هم‌تافته اوریگامی مکانیکی ایجاد شده توسط تا شدن و دستورات منطقی بولی برنامه‌ریزی‌شده، مانند «AND»، «OR» و «NOT» به دست آوردند. این سوئیچ‌ها مکانیزمی را فعال می‌کنند که سیگنال‌های الکتریکی را بر اساس فشار متغیر و گرمای ورودی به سیستم به صورت انتخابی صادر می‌کند.

هم‌تافتن یا تسهیم‌سازی(به انگلیسی: Multiplex) را در مخابرات و شبکه‌های رایانه‌ای به فرآیندی می‌گویند که در آن چندین پیام آنالوگ یا رشته داده دیجیتال در قالب یک نشانک بر روی یک خط مشترک ترکیب می‌شوند. هدف فرآیند استفاده مشترک از منبع‌های پرهزینه است. برای مثال، در مخابرات گاهی اطلاعات چندین خط تلفن را با یک خط سیم می‌فرستند.

با استفاده از رویکرد جدید، محققان سه ربات برای نشان دادن پتانسیل این سیستم ساخت:

یک ربات حشره‌مانند با قابلیت راه رفتن که وقتی یکی از آنتن‌هایش مانعی را تشخیص می‌دهد جهت حرکتش را برعکس می‌کند. یک ربات مانند ونوس مگس‌خوار که وقتی هر دو حسگر فک آن یک شی را تشخیص می‌دهند، طعمه را در بر می‌گیرد. یک ربات دو چرخ قابل برنامه‌ریزی مجدد که می‌تواند در مسیرهای از پیش طراحی شده با الگوهای هندسی مختلف حرکت کند.

در حالی که ربات‌ها برای نمایش به یک منبع انرژی متصل بودند، محققان گفتند که هدف بلندمدت آنها تجهیز ربات‌های اوریگامی مستقل به یک سیستم ذخیره انرژی تعبیه‌شده با باتری‌های لیتیومی لایه نازک است.

طراحی بدون تراشه ممکن است به ایجاد ربات‌هایی منجر شود که قادر به کار در محیط‌های شدید میدان‌های تابشی یا مغناطیسی قوی و مکان‌هایی با سیگنال‌های فرکانس رادیویی شدید یا تخلیه‌های الکترواستاتیکی بالا هستند که در آنها ممکن است وسایل الکترونیکی مبتنی بر نیمه‌رسانای سنتی کار نکنند.

«آنکور مِهتا»(Ankur Mehta) محقق اصلی این مطالعه، استادیار مهندسی برق و کامپیوتر و مدیر آزمایشگاه این دانشگاه، گفت: ربات‌ها را می‌توان برای کارکردهای تخصصی طراحی کرد و در صورت تقاضا بسیار سریع تولید کرد. همچنین در حالی که راه بسیار دور است اما ممکن است محیط‌هایی در سیارات دیگر وجود داشته باشد که در آنجا ارسال ربات‌های کاوشگر برای کاوش بسیار مطلوب باشد. ربات‌های از پیش مونتاژ شده و ساخته شده با این تکنیک می‌توانند در یک بسته‌بندی مسطح برای صرفه جویی گسترده در فضا و مکان حمل شوند. این در سناریوهایی مانند ماموریت‌های فضایی که هر سانتی‌متر مکعب حیاتی است، مهم است. ربات‌های کم‌هزینه، سبک و ساده می‌توانند به ابزارهای آموزشی نوآورانه یا انواع جدیدی از اسباب‌بازی‌ها و بازی‌ها منجر شوند.

یافته‌های این مطالعه در مجله «Nature Communications» منتشر شد.

 

منبع: خبرگزاری ایسنا برچسب ها: اوریگامی ، ربات

منبع: ایران اکونومیست

کلیدواژه: اوریگامی ربات یک ربات ربات ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۴۵۹۲۴۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

استفاده محققان از باد به عنوان ابزاری برای جابجایی اشیا

آفتاب‌‌نیوز :

این رویکرد جدید کار دست‌ورزی اشیا در فاصله دور را امکان پذیر می‌کند و می‌تواند با ربات‌ها ادغام شود تا به این ماشین‌ها انگشتان فرازمینی (ethereal) بدهد.

به گزارش تارنمای «تک‌اکسپلور»، دکتر «کوان ژو» از دانشگاه «آلتو» (Aalto) در کشور فنلاند که سرپرستی این تحقیق را برعهده داشت، در این مورد توضیح داد: جریان هوا یا باد همه جا در محیط زندگی ما وجود دارد و اشیایی مانند گرده گیاهان، پاتوژن‌ها، قطرات، بذر و برگ را جابجا می‌کند. باد همچنین در صنایع و در زندگی روزمره ما نیز استفاده شده است مثلا دستگاه‌ها بادی جارو کننده برگ با استفاده از باد برگ‌ها را جارو می‌کنند، اما تاکنون نتوانسته ایم جهت حرکت برگ‌ها را کنترل کنیم فقط می‌توانم برگ‌ها را با نیروی باد در یک جهت جمع کنیم.

اولین گام در دست‌ورزی اشیا با باد شناخت این مساله است که اشیا چگونه در جریان باد حرکت می‌کنند. برای این منظور، یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه آلتو هزاران نمونه از حرکت‌های اشیا در یک جریان هوای تولید شده را ثبت کرد و از این‌ها برای ساخت الگو‌هایی (templates) در مورد چگونگی حرکت اشیا روی سطح در یک جریان هوا استفاده کرد.

تحلیل‌های این محققان نشان داد که هر چند جریان هوا عموما بدون نظم است، اما با این حال به اندازه کافی منظم است که بتواند اشیا را به شکل کنترل شده در مسیر‌های مختلف حرکت بدهد حتی به سمت عقب و در جهت سر لوله‌ای (نازل) که باد از آن خارج می‌شود.

ژو در این خصوص توضیح داد: ما الگوریتمی طراحی کردیم که با دو موتور جهت جریان باد را کنترل می‌کند و جریان هوای تولید شده اشیا را در مسیر دلخواه حرکت می‌دهد. این الگوریتم کنترلی بطور مکرر جهت را تنظیم می‌کند تا از این طریق جریان هوا اشیا را در مسیر مورد نظر حرکت بدهد.

وی افزود: مشاهدات به ما اجازه داد تا از جریان هوا برای جابجا کردن اشیا در طول مسیر‌های متفاوت مانند مسیر دایره‌ای شکل یا حتی مسیر‌های به شکل حروف الفبا استفاده کنیم. این روش از لحاظ شکل و جنس اشیا بسیار تطبیق‌پذیر است و ما می‌توانیم جابجایی اشیاء تقریبا به هر شکلی که باشند را کنترل کنیم.

این فناوری هنوز نیازمند اصلاح و بهبود است، اما محققان نسبت به ظرفیت این رویکرد الهام گرفته از طبیعت خوشبین هستند. این روش می‌تواند برای جمع‌آوری نخاله و پسماند و همچنین در کار‌های پردازشی پیچیده در جایی که تماس فیزیکی ناممکن است مانند کار با مدار‌های برقی مفید و قابل استفاده باشد.

نتایج این تحقیقات در نشریه «سامانه‌های هوشمند پیشرفته» منتشر شده است.

منبع: خبرگزاری ایرنا