ساخت یک ربات با الهام از غلاف بذر گل حنا

شکوفایی خلاقیت در دنیای هوش مصنوعی

کد خبر: ۸۲۵۸۲۰

تاریخ: ۰۳ شهريور ۱۴۰۴ - ۰۹:۴۶

به گزارش ایران اکونومیست؛ مدتی است که درباره دستگاه‌های بای‌استابل می‌شنویم که می‌توانند بدون صرف انرژی در هر یک از دو حالت پایداری که برای آنها در نظر گرفته شده است، باقی بمانند. یک نمونه جدید از این دستگاه‌ها، با الهام از غلاف‌های بذر گیاهان، به شکل یک چنگک رباتیک ساخته شده است که قوی بوده و در عین حال به راحتی فعال می‌شود.

به طور خلاصه، دستگاه‌های بای‌استایل، ابزارهای کششی هستند که قادر به تغییر بین دو حالت پایدار هستند، اما برای ماندن در هیچ یک از آن حالت‌ها به هیچ نیرویی نیاز ندارند.

گیره‌های موی فلزی یک مثال خوب روزمره از این ابزارها هستند. وقتی صحبت از حالت دوم می‌شود، شما نمی‌خواهید برای شروع عمل چنگ زدن، فشار زیادی وارد کنید و این بدان معناست که می‌خواهید چنگک «مانع انرژی» کمی داشته باشد.

مشکل این است که دستگاه‌های بای‌استایل با موانع انرژی کم معمولا قدرت زیادی برای نگه داشتن اشیایی که می‌گیرند، ندارند. به عبارت دیگر، آنها احتمالا در برابر اشیاء سنگین یا اشیایی که توسط نیروهای خارجی کشیده می‌شوند، قدرت خود را از دست می‌دهند.

آنچه مورد نیاز است، یک گیره است که هنگام گرفتن اولیه یک شیء، مانع انرژی کمی داشته باشد، اما پس از نگه داشتن شیء، مانع انرژی آن افزایش یابد. وقتی زمان رها کردن شیء فرا می‌رسد، مانع انرژی دوباره کاهش می‌یابد.

با در نظر گرفتن این نیاز، گروهی از دانشمندان چینی غلاف‌های بای‌استایل گیاه حنا را بررسی کردند. تا زمانی که دانه‌های درون غلاف‌ها هنوز نابالغ هستند و آماده پراکندگی نیستند، غلاف‌ها مانع انرژی بالایی را حفظ می‌کنند و تحریک آنها را دشوار می‌کند. با این حال، پس از بالغ شدن دانه‌ها، این مانع انرژی کاهش می‌یابد. در نتیجه، حتی فشار یک قطره باران نیز برای پرتاب دانه‌ها به خاک اطراف توسط غلاف‌ها کافی است.

در نمایشی از این فناوری، یکی از گیره‌ها روی یک پهپاد نصب شد و به هواپیما اجازه داد تا به جای اینکه در جای خود معلق بماند، از شاخه‌های درخت، نرده‌ها و غیره آویزان شود.

دکتر جیانینگ وو از دانشگاه سان یات سن که به همراه دکتر هایجون پنگ از دانشگاه فناوری دالیان رهبری این پروژه را بر عهده داشت، می‌گوید: گیره رباتیک ما با پاسخ سریع، نیروهای تعاملی قابل برنامه‌ریزی و طراحی ساده اما کارآمد، راه‌های جدیدی را برای سیستم‌های رباتیک نسل بعدی باز می‌کند. این مکانیزم منحصر به فرد می‌تواند عملکرد ربات‌ها را برای کاربردهای متنوع به طور قابل توجهی گسترش دهد.

این گیره الهام گرفته از غلاف گل حنا شامل دو «انگشت» گیرنده است که قسمت پایین آنها به دو انتهای یک تیر الاستیک متصل است. دو گیره‌ای که انگشتان را به تیر متصل می‌کنند، به نوبه خود به یک شفت چرخان موتوری متصل هستند.

در حالت پیش‌فرض خنثیِ چنگک، تیر صاف و بدون کشش است. با این حال، وقتی زمان گرفتن یک جسم فرا می‌رسد، شفت‌ها می‌چرخند و باعث می‌شوند تیر کمی به سمت بالا خم شود. این امر آن را در حالت کششی و بای‌استایل با مانع انرژی کم قرار می‌دهد.