پنجشنبه ۱۷ آبان ۱۴۰۳
۱۸:۴۷ - ۱۹ مهر ۱۴۰۳ کد خبر: ۱۴۰۳۰۷۱۱۷۶
اختراعات و پژوهش های علمی

اکنون ربات‌ها می‌توانند بدون برق کارهای پیچیده انجام دهند

ربات,ربات‌های نرم
مهندسان اولین سیستمی را که ربات‌ها را قادر به انجام کارهای پیچیده بدون برق می‌کند، ساخته‌اند. آنها یک مدار برگشت‌پذیر با یک دریچه قابل تنظیم ایجاد کردند که از سیگنال‌های فشار برای کنترل ربات‌های نرم استفاده می‌کند.

به گزارش ایسنا، مهندسان روشی پیشرفته برای انتقال دستورالعمل‌های پیچیده به ربات‌ها بدون استفاده از برق ایجاد کرده‌اند. این به طور بالقوه می‌تواند فضای پردازش بیشتری را در سیستم ربات‌ها برای عملکردهای پیشرفته آزاد کند.

محققان کالج کینگ لندن (KCL) نوعی مدار کوچک جدید را توسعه داده‌اند که از طریق تغییرات فشار مایع ارتباط برقرار می‌کند و از عملکرد بدن انسان الهام می‌گیرد.

این روش ربات‌ها را قادر می‌سازد تا وظایف را مستقل از سیستم‌های الکتریکی معمولی با انتقال یک مجموعه دستورات با استفاده از سیال درون مدار انجام دهند.

طبق بیانیه این تیم، این روش ابتدا امکان ابداع نسل جدیدی از ربات‌ها را فراهم می‌کند که بدنه‌های آنها می‌توانند مستقل از مرکز کنترل داخلی خود عمل کنند و این فضا به طور بالقوه به جای آن برای نرم‌افزارهای پیچیده‌تر مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده می‌شود.

نوآوری دریچه نرم

ربات‌های نرم که به دلیل انعطاف‌پذیری و ایمنی بالا شناخته شده‌اند، در کاربردهای مختلف مانند دستگاه‌های پوشیدنی مفید شناخته شده‌اند. به طور معمول، این ربات‌ها توسط سیستم‌های سنتی با استفاده از دریچه‌های برقی، تنظیم کننده‌ها و پمپ‌ها کنترل می‌شوند که تحرک و کوچک‌سازی آنها را محدود می‌کند.

دانشمندان برای رفع این مشکل در حال بررسی طرح‌های جدیدی برای دریچه‌ها و پمپ‌های نرم هستند که می‌توانند در بدنه ربات‌ها ادغام شوند و کارایی آنها را بهبود بخشند و امکان استفاده از آنها در محیط‌های سخت را فراهم کنند.

این دریچه‌های نرم که جریان سیال را با خم کردن لوله‌ها کنترل می‌کنند، نیاز به بسیاری از ورودی‌های کنترل را کاهش می‌دهند.

برخی از طرح‌ها می‌توانند حالت‌های قبلی را به خاطر بسپارند یا فراموش کنند و برخی دیگر می‌توانند نوسان‌گرهایی ایجاد کنند که مانند ساعت کار می‌کنند و ربات‌ها را قادر می‌سازد تا کارهایی مانند شنا و کوهنوردی را انجام دهند. با این حال، روش‌های خاص هنوز به بسیاری از دریچه‌ها و شیرهای تنظیم فشار اضافی برای تنظیم دقیق عملیات خود نیاز دارند.

آنتونیو فورته (Antonio Forte) مدرس ارشد مهندسی در کالج کینگ لندن و نویسنده ارشد این مطالعه در بیانیه‌ای گفت: نرم‌افزار در سال‌های اخیر به سرعت پیشرفت کرده است، اما برای سخت‌افزار چنین نبوده است. ما با ایجاد یک سیستم سخت‌افزاری مستقل از نرم‌افزاری که آن را اجرا می‌کند، می‌توانیم مقدار زیادی از بار محاسباتی را روی سخت‌افزار تخلیه کنیم.

کنترل مبتنی بر فشار

ربات‌ها در حال حاضر برای کار کردن کاملاً به برق و تراشه‌های رایانه‌ای وابسته هستند. یک «مغز» رباتیک متشکل از الگوریتم‌ها و نرم‌افزارها دستورات را از طریق رمزگذارها به بدن ربات ترجمه می‌کند و سپس اقداماتی را انجام می‌دهد.

در رباتیک نرم، جایی که دستگاه‌هایی مانند ماهیچه‌های رباتیک از مواد انعطاف‌پذیر ساخته می‌شوند، این اتکا به قطعات الکترونیکی سخت، چالش‌هایی را ایجاد می‌کند. کارهای پیچیده مانند گرفتن دستگیره درب، فشار بیشتری بر نرم افزار وارد می‌کند، زیرا مواد نرم نیاز به رمزگذاری پیچیده دارند.

دانشمندان به منظور حل این مشکل، یک مدار برگشت‌پذیر ایجاد کردند که یک دریچه قابل تنظیم را در سخت‌افزار ربات قرار می‌دهد. این شیر از سیگنال‌های فشار که شبیه به کدهای دودویی هستند، دقیقاً مانند یک ترانزیستور در مدارهای معمولی برای کنترل حرکات استفاده می‌کند.

به همین دلیل ربات‌ها می‌توانند حرکات پیچیده‌ای را بدون استفاده از برق یا سیستم کنترل متمرکز انجام دهند. رویکرد مبتنی بر فشار در مقایسه با مدارهای مبتنی بر سیال فعلی، انعطاف‌پذیری و کنترل بیشتری را فراهم می‌کند.

این مدار جدید، کنترل را از نرم‌افزار به سخت‌افزار منتقل می‌کند، بار محاسباتی را کاهش می‌دهد و راه را برای سیستم‌های رباتیک قدرتمندتر و سازگارتر در آینده هموار می‌کند.

راه حل‌های فشار مقیاس‌پذیر

این طرح می‌تواند ربات‌ها را قادر ‌سازد در مکان‌هایی که الکتریسیته در دسترس و استفاده از آن عملی نیست، مانند مکان‌های مستعد تشعشع یا فضاهای حساس الکتریکی مانند اتاق‌های ام‌آرآی کار کنند. این ربات‌ها همچنین برای استفاده در مناطق محروم با دسترسی ضعیف به برق در نظر گرفته شده‌اند.

چالش‌های پیش‌بینی‌ شده در مقیاس‌بندی این مدار برای ربات‌های بزرگ‌تر شامل اتصال آنها به یک منبع فشار مداوم است. برای رفع این مشکل، مدارهای فشار باید با ورودی‌های کم‌فشار سازگار باشند.

مصطفی موسی محقق کارشناسی ارشد در کالج کینگ لندن و یکی از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: این چیزی است که ما در حال حاضر روی آن کار می‌کنیم و گام‌های بزرگی در راستای این هدف برداشته‌ایم و انتظار داریم به زودی آن را عرضه کنیم.

این فناوری همچنین با غلبه بر محدودیت‌های فعلی در مهارت، پتانسیل افزایش رباتیک نرم را دارد. یک ربات واحد می‌تواند با پیکربندی مجدد عنصر اصلی خود، یعنی دریچه‌ای که فرکانس سیگنال را تغییر می‌دهد، بدون تغییر اجزای مدار، عملکرد متفاوتی داشته باشد.

هدف، گسترش این قابلیت است و ربات‌ها را قادر می‌سازد تا وظایف مختلفی را بدون تغییر محرک‌ها یا مدارها انجام دهند که این امر باعث صرفه‌جویی در وقت و انرژی ربات‌ها می‌شود.

هدف فعلی این تیم این است که اختراع خود را برای استفاده‌های گسترده‌تر، ادغام این مدارها در سیستم‌های محرک با موتورهای نرم یا ربات‌هایی که بر نیروگاه‌ها نظارت می‌کنند، افزایش دهند.

جزئیات یافته‌های این تیم در مجله Advanced Science منتشر شده است.

  • 13
  • 1
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
هیثم بن طارق آل سعید بیوگرافی هیثم بن طارق آل سعید؛ حاکم عمان

تاریخ تولد: ۱۱ اکتبر ۱۹۵۵ 

محل تولد: مسقط، مسقط و عمان

محل زندگی: مسقط

حرفه: سلطان و نخست وزیر کشور عمان

سلطنت: ۱۱ ژانویه ۲۰۲۰

پیشین: قابوس بن سعید

ادامه
بزرگمهر بختگان زندگینامه بزرگمهر بختگان حکیم بزرگ ساسانی

تاریخ تولد: ۱۸ دی ماه د ۵۱۱ سال پیش از میلاد

محل تولد: خروسان

لقب: بزرگمهر

حرفه: حکیم و وزیر

دوران زندگی: دوران ساسانیان، پادشاهی خسرو انوشیروان

ادامه
صبا آذرپیک بیوگرافی صبا آذرپیک روزنامه نگار سیاسی و ماجرای دستگیری وی

تاریخ تولد: ۱۳۶۰

ملیت: ایرانی

نام مستعار: صبا آذرپیک

حرفه: روزنامه نگار و خبرنگار گروه سیاسی روزنامه اعتماد

آغاز فعالیت: سال ۱۳۸۰ تاکنون

ادامه
یاشار سلطانی بیوگرافی روزنامه نگار سیاسی؛ یاشار سلطانی و حواشی وی

ملیت: ایرانی

حرفه: روزنامه نگار فرهنگی - سیاسی، مدیر مسئول وبگاه معماری نیوز

وبگاه: yasharsoltani.com

شغل های دولتی: کاندید انتخابات شورای شهر تهران سال ۱۳۹۶

حزب سیاسی: اصلاح طلب

ادامه
زندگینامه امام زاده صالح زندگینامه امامزاده صالح تهران و محل دفن ایشان

نام پدر: اما موسی کاظم (ع)

محل دفن: تهران، شهرستان شمیرانات، شهر تجریش

تاریخ تاسیس بارگاه: قرن پنجم هجری قمری

روز بزرگداشت: ۵ ذیقعده

خویشاوندان : فرزند موسی کاظم و برادر علی بن موسی الرضا و برادر فاطمه معصومه

ادامه
شاه نعمت الله ولی زندگینامه شاه نعمت الله ولی؛ عارف نامدار و شاعر پرآوازه

تاریخ تولد: ۷۳۰ تا ۷۳۱ هجری قمری

محل تولد: کوهبنان یا حلب سوریه

حرفه: شاعر و عارف ایرانی

دیگر نام ها: شاه نعمت‌الله، شاه نعمت‌الله ولی، رئیس‌السلسله

آثار: رساله‌های شاه نعمت‌الله ولی، شرح لمعات

درگذشت: ۸۳۲ تا ۸۳۴ هجری قمری

ادامه
نیلوفر اردلان بیوگرافی نیلوفر اردلان؛ سرمربی فوتسال و فوتبال بانوان ایران

تاریخ تولد: ۸ خرداد ۱۳۶۴

محل تولد: تهران 

حرفه: بازیکن سابق فوتبال و فوتسال، سرمربی تیم ملی فوتبال و فوتسال بانوان

سال های فعالیت: ۱۳۸۵ تاکنون

قد: ۱ متر و ۷۲ سانتی متر

تحصیلات: فوق لیسانس مدیریت ورزشی

ادامه
حمیدرضا آذرنگ بیوگرافی حمیدرضا آذرنگ؛ بازیگر سینما و تلویزیون ایران

تاریخ تولد: تهران

محل تولد: ۲ خرداد ۱۳۵۱ 

حرفه: بازیگر، نویسنده، کارگردان و صداپیشه

تحصیلات: روان‌شناسی بالینی از دانشگاه آزاد رودهن 

همسر: ساناز بیان

ادامه
محمدعلی جمال زاده بیوگرافی محمدعلی جمال زاده؛ پدر داستان های کوتاه فارسی

تاریخ تولد: ۲۳ دی ۱۲۷۰

محل تولد: اصفهان، ایران

حرفه: نویسنده و مترجم

سال های فعالیت: ۱۳۰۰ تا ۱۳۴۴

درگذشت: ۲۴ دی ۱۳۷۶

آرامگاه: قبرستان پتی ساکونه ژنو

ادامه
ویژه سرپوش