توسعه یک ربات با قابلیت خودترمیمی در عرض یک دقیقه



ربات‌های نرم‌افزار تغییر ساختار خود را دارند، اما به دلیل موادی که با آن ساخته شده‌اند، به راحتی آسیب می‌بینند. اما اخیرا مهندسان دانشگاه کرنل نیویورک، ربات نرمی را ساختند که پس از تشخیص آسیب یا جراحت، بهبود خود را دارد.

به گزارش گزارش و به نقل از آی ایاین تیم به رهبری راب شپرد، دانشیار مهندسی مکانیک و هوافضا در مهندسی دانشگاه کرنل، می‌خواستند رباتی بسازند که آسیب را با استفاده از حسگرهای نوری و مواد کامپوزیتی تشخیص دهد. آنها حس ها و مواد را با همگروهی کردند تا نرم افزار خودترمیم شوند را بسازند.

سخت این ربات نرم را به گونه‌های ساخته‌شده‌اند که حتی اگر آسیب دیده باشد، بیشتر کار کند. شپرد گفت: آزمایشگاه ما همیشه در تلاش است تا ربات ها را بادوامتر و چابکتر بسازند تا آنها بتوانند کار کنند و قابلیت های بیشتری داشته باشند. این است که اگر ربات‌ها را مجبور کنید برای مدت طولانی کار کنند، آسیب زیادی به آنها وارد شود. بنابراین چگونه می‌توانیم بتوانیم این آسیب را تعمیر کنیم یا با آن مقابله کنیم؟

شپرد و تیمش اعلام کردند که ربات ابتدا باید تشخیص دهد که آسیبی وجود دارد تا بداند که نیاز به تعمیر دارد. آنها از حسگرهای فیبر نوری قابل کشش آزمایشگاه رباتیک ارگانیک خود برای ساخت ربات های نرم و سایر قطعات ضروری استفاده می شوند. حسگرها به روشهای استفاده از جمله در طراحی پوسته قابل کشش استفاده شده اند.

نورهای ال ای دی از طریق یک عامل نوری، (ساختاری برای هدایت نور) ارسال می‌شوند. سپس، یک تغییر در شدت این پرتو را می‌دهد تا مشخص کند که چه زمانی این ماده تغییر شکل داده یا آسیب دیده است. موجبرها حتی اگر سوراخ یا بریده شده باشد، همچنان می‌توانند نور را از خود عبور دهند.

این تیم تحقیقاتی حسگرها را با یک الاستومر اوره پلی یورتان ترکیب کرد. ادغام این مواد با هم به توسعه SHeaLDS منجر شد. SHeaLDS یک راهنمای نوری خودترمیم برای حسگر پویا است.

SHeaLDS در برابر آسیب مقاوم است و می‌تواند از بریدگی‌ها بدون خارج شدن از خود ترمیم شود. بررسی SHeaLDS را در یک ربات نرم افزار نصب کردند تا عملکرد آن را نشان دهنده. این ربات شبیه یک ستاره دریایی چهار پا بود و کنترل بازخورد نیز در آن نصب شده بود.

یکی از پاهای ربات را ۶ بار سوراخ کردند که هر بار آسیبی را تشخیص دهد و را ترمیم کند. فقط یک دقیقه طول کشید تا ربات خودش را ترمیم کند. همچنین می‌توان راه رفتن خود را به‌طور خودکار پس از احساس آسیب تطبیق دهد.

آیا این ربات بادوام است، اما کاملاً نشانکن نیست. شپرد گفت: خواصی مشابه جسم انسان دارند. شما در اثر سوختن یا چیزهایی که اسید یا گرما دارند، خوب‌شوید، زیرا این مواد شیمیایی را تغییر می‌دهند. اما ما می‌توانیم کار خوبی برای بهبودی بریدگی‌ها انجام دهیم.

آنها امیدوارند که در آینده دارایی های خود درمانی باشند، اما مزایای بیشتری را نیز انجام دهند. در نهایت، رباتی بسیار بادوام خواهند ساخت که دارای پوست خودترم شوند، اما از همان پوست برای احساس محیط اطراف خود استفاده می کنند تا کارهای بیشتر را انجام دهند.

یافته‌های این مطالعه در مجله “Science Advance” منتشر شد.

انتهای پیام



منبع