لأول مرة.. تطوير ساق آلية بـعضلات اصطناعية تمشي وتقفز
تاريخ النشر: 9th, September 2024 GMT
أعلن فريق علمي بقيادة باحثين سويسريين، اليوم الاثنين، أنه صمم أول ساق آلية بـ"عضلات اصطناعية"، وهي عبارة عن جيوب مملوءة بالزيت تسمح بالقفز على أسطح مختلفة.
وفي مقطع فيديو مصاحب للدراسة، التي نشرت نتائجها مجلة "نيتشر كوميونيكيشنز" Nature Communications، تظهر الساق الروبوتية الصغيرة وهي تقوم بقفزات صغيرة في دائرة مغطاة بالعشب والرمل والحجارة.
ويأمل الباحثون في أن تُستخدم تقنيتهم في الروبوتات القادرة على "إنجاز مهام منزلية مملة"، على ما قال الباحث روبرت كاتشمان المشارك في إعداد الدراسة.
واستلهم فريق الباحثين من واقع أن جسم الإنسان يستخدم حوالى 600 عضلة، لإنشاء روبوت قادر على المشي والقفز بسلاسة.
وللقيام بذلك، استخدم العلماء ما يُسمى "العضلات الاصطناعية"، المعروفة أيضا باسم المحركات الكهربائية الهيدروليكية.
تشبه هذه العضلات أكياس تجميد صغيرة، متصلة بالعظام المعدنية للساق الآلية. وهي مملوءة بالزيت ومجهزة بأقطاب كهربائية، وتنقبض وتسترخي عن طريق محاكاة حركة العضلات الحيوانية.
وقال كاتشمان، وهو أستاذ علم الروبوتات في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زوريخ، إن الروبوتات العادية الشبيهة بالبشر مصنوعة بمحركات ومفاصل معدنية صلبة مماثلة لتلك المستخدمة في خطوط التجميع الصناعية.
ولفت إلى أن هذه الروبوتات الصناعية ثقيلة للغاية. وبالتالي، خطرة ومكلفة للغاية بما يمنع استخدامها في المنزل. ولا ينبغي للروبوت المنزلي أن يكون قادرا على حمل الأحمال فحسب، بل يجب أن يكون مزودا أيضا بالقدرة على "العناق أو المصافحة".
وتتمتع تقنية العضلات الاصطناعية بميزة استخدام طاقة أقل مقارنة مع المحرك التقليدي عند ثني ركبة الروبوت، بحسب الدراسة.
كما أنها تتيح للساق الاقتراب من التضاريس الصعبة بمزيد من الرشاقة، وفق الباحثين.
ولا تزال الأبحاث في مجال المحركات الكهروهيدروليكية حديثة نسبيا.
يمكن للساق، التي خضعت للاختبار، أن تقفز 13 سنتيمترا، أو 40% من ارتفاعها. لكنها في هذه المرحلة لا تستطيع أداء هذا العمل إلا ضمن دائرة، حيث تكون متصلة بمحور تدور حوله.
ولم يتمكن العلماء بعد من تطوير روبوت آلي يعمل بشكل كامل باستخدام عضلات اصطناعية. لكنّ البروفيسور كاتشمان يعتقد أن إنتاج عضلات اصطناعية على نطاق واسع، مدفوعا بانخفاض تكلفة مكوناتها، يمكن أن يسرع الحركة.
المصدر: صحيفة الاتحاد
كلمات دلالية: أطراف صناعية الروبوتات
إقرأ أيضاً:
دراسة تمهد لتحوّل بالذكاء الاصطناعي الفيزيائي
أبوظبي: «الخليج»
نجح البروفيسور سامي حدادين، نائب الرئيس للأبحاث وأستاذ الروبوتات في «جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي»، بالتعاون مع طالبه السابق الدكتور لارس يوهانسماير، والدكتور يانان لي، من جامعة ساسكس، والبروفيسور إتيان بورديه، من كلية إمبريال لندن، في إنجاز دراسة بحثية نُشرت في دورية «نيتشر لذكاء الآلة» في 23 يونيو، تُمهّد الطريق أمام تحوّل جوهري في الذكاء الاصطناعي الفيزيائي.
تُقدّم الورقة البحثية إطار عمل مبتكر في مجال الذكاء الاصطناعي المادي، تحت مسمى «المهارات اللمسية»، وهو إطار عملي يستند إلى أسس علمية متينة، وقابل للتوسّع، استلهمته من المنظومة العصبية البشرية، ومن أساليب التدريب المهني اليدوي.
ويرتكز هذا الإطار المبتكر على تصنيف منهجي دقيق يعتمد على مواصفات عملية يضعها الخبراء، ويمكن عدّه نظام تدريب مخصّصاً للروبوتات، يتيح لها تعلّم مهارات بدنية جديدة بسرعة وإتقان.
وأوضح البروفيسور حدادين، أن إطار العمل الجديد يسهم في تقليص الفجوة بين الخبرة البشرية والقدرات الروبوتية، مضيفاً «من المدهش أن نشهد روبوتات تتقن مهام معقّدة بدقّة عالية وبقدرة غير مسبوقة على التكيف. ولا يعدّ الإنجاز تطوراً تدريجياً عادياً، بل قفزة نوعية تمهّد لأتمتة عملية تؤثّر فعلياً في حياتنا اليومية».
وتجدر الإشارة إلى أن إطار العمل الجديد قد خضع لاختبارات مكثّفة شملت 28 مهمة صناعية متنوعة، من بينها عمليات دقيقة مثل إدخال المقابس والقَطع الدقيق. وكانت النتائج استثنائية، إذ بلغت معدلات نجاح قاربت 100%، حتى في الحالات التي تعرّضت فيها الروبوتات لتغيّرات مفاجئة في مواضع الأجسام أو في ظروف البيئة المحيطة.
ولم يقتصر نجاح الروبوتات على إنجاز مهام الاختبار فحسب، بل نجحت في إكمالها بسرعة عالية ودقة تكاد تخلو تماماً من الخطأ.
ومن المزايا الفريدة لهذا النهج، عدم اعتماده على التعلّم العشوائي أو مجموعات البيانات الضخمة التي تتطلب وقتاً وجهداً كبيرين، كما في نماذج التعلّم الآلي التقليدية؛ بل يرتكز على دمج المعرفة العملية التي يقدّمها الخبراء مع وحدات تحكّم لمسية قابلة لإعادة التهيئة حسب الحاجة، ما يسهّل عملية التعلّم بشكل كبير، ويُقلّل استهلاك الطاقة، ويُحسّن الأداء مقارنة بأساليب التعلّم العميق.
ومن بين أبرز تطبيقات هذا الإطار، النجاح في تجميع جهاز صناعي معقّد يُستخدم في مصانع تعبئة الزجاجات، في خطوة تُبرهن على جاهزيته للتطبيق الفعلي في البيئات الصناعية الواقعية.
كل ما تريد معرفته عن التقديم في مدرسة الضبعة النووية ..الرابط والشروط