استفاده از قابلیت های دینامیکی بازوی انسان در ربات ها

دانشمندان چینی با استفاده از قابلیت‌های دینامیکی بازوی انسان، ربات‌هایی ساخته‌اند که می‌توانند بالشتک‌های خود را برای انجام وظایف مختلف با دقت و پایداری بالا تنظیم کنند.

به گزارش تکنوک، گروهی از محققان موسسه فناوری پکن روش جدیدی را برای کنترل روبات‌هایی که می‌توانند ماهواره‌ها را در فضا جمع‌آوری کنند، ابداع کرده‌اند. به این ترتیب از بازوی انسان الهام گرفته شده است که می تواند میرایی ربات ها را برای انجام کارهای مختلف با دقت و پایداری بالا تنظیم کند. محققان نتایج خود را در مجله منتشر کردند سیستم های سایبورگ و بیونیک منتشر شده

عملیات فضایی رباتیک و مشکلات مربوط به آن

عملیات فضایی نیازمند ربات ها برای تعامل با اشیاء در محیط های پیچیده و پویا است. با این حال، روش‌های سنتی کنترل ربات محدودیت‌هایی در سازگاری با شرایط مختلف و نامطمئن دارند و مستعد ارتعاش هستند که می‌تواند منجر به خطاهای مونتاژ شود. برای غلبه بر این مشکلات، محققان یک روش کنترل پذیرش متغیر شبیه انسان را بر اساس ویژگی‌های میرایی متغیر توانایی دینامیکی بازوی انسان پیشنهاد کردند.

میرایی فرآیند کاهش دامنه نوسانات یا ارتعاشات با اتلاف انرژی است و برای جلوگیری از آسیب نیروی تماس بیش از حد به اجسام در هنگام مونتاژ ضروری است. بازوی انسان می تواند به طور انعطاف پذیری بالشتک خود را برای انجام وظایف مختلف به صورت ایمن و پایدار تنظیم کند. به عنوان مثال، هنگامی که بازوی انسان یک جسم شکننده را نگه می دارد، برای جلوگیری از شکستن آن، بالشتک آن را کاهش می دهد. هنگام هل دادن یک جسم سنگین، میرایی برای اعمال نیروی بیشتر افزایش می یابد.

محقق آنها با توسعه یک کنترل کننده ورودی متغیر برای روبات ها که می تواند میرایی آن را بسته به شرایط تماس و الزامات مونتاژ تغییر دهد و اختلالات خارجی و عدم قطعیت های محیطی را جبران کند، از قابلیت های دینامیکی بازوی انسان تقلید کردند.

محققان برای آزمایش روش خود، یک پلت فرم جمع آوری داده های پویا برای ثبت قابلیت دینامیکی بازوی انسان در حین کار مونتاژ ساختند. آنها از سنسور نیروی شش بعدی ATI omega160 برای اندازه گیری نیروی تماس بین دست انسان و قطعات مونتاژ و سیستم ضبط حرکت Stereolabs ZED Mini برای تعیین سرعت انتهایی بازوی انسان استفاده کردند.

در مرحله بعد، محققان داده ها را تجزیه و تحلیل کردند و ویژگی های دینامیکی اجزای انسانی و سه الگوی تماس برای مجموعه ماهواره را خلاصه کردند: تماس کشویی، تماس ضربه و تماس پایدار. سپس، محققان روش خود را روی بازوی روباتیکی که می‌توانست اجزای ماهواره را در فضا جمع‌آوری کند، اعمال کردند. آنها شبیه سازی ها و آزمایش هایی را برای ارزیابی عملکرد روش خود در سناریوهای مختلف انجام دادند و آن را با سایر روش های کنترل انطباق مقایسه کردند. محققان متوجه شدند که رویکرد آنها می تواند ایمنی، استحکام و سازگاری مجموعه فضای رباتیک را بیشتر بهبود بخشد.

علاوه بر این، محققان روش خود را با استفاده از یک سکوی آزمایشی زمینی که مونتاژ ماهواره‌های فضایی را شبیه‌سازی می‌کرد، تأیید کردند. پلت فرم رباتیک آنها قادر بود نیروها و گشتاورهای انتهای بازوی ربات را در جهت های X، Y و Z اندازه گیری کند. آنها از کنترل کننده پذیرش پارامتر متغیر شبیه انسان در آزمایش مونتاژ ماهواره رباتیک استفاده کردند و با موفقیت کارآیی روش خود را تأیید کردند.

توسعه استراتژی‌های کنترلی که رفتار انسان‌نما را تقلید می‌کند، می‌تواند سازگاری، دقت و کنترل‌پذیری روبات‌هایی را که وظایف مونتاژ و نگهداری را در فضا انجام می‌دهند، به‌طور قابل‌توجهی بهبود بخشد. با این حال، نیاز به تحقیقات بیشتر در این زمینه وجود دارد. علاوه بر این، نیاز به روبات‌های بادوام و قابل اعتمادی وجود دارد که بتوانند در محیط‌های سخت فضایی مقاومت کنند.

نوشتن در مورد استفاده از قابلیت های دینامیکی بازوی انسان در ربات ها برای اولین بار در Tech Knock – اخبار دنیای فناوری. ظاهر شد.