روباتی که بدنش در صورت نیاز برای کمک به تیم های امداد و نجات در بلایا منبسط می شود

در این مطلب از اخبار علمی مجله استار بورس روباتی که بدنش در صورت نیاز برای کمک به تیم های امداد و نجات در بلایا منبسط می شود را قرار دادیم .

روباتی که بدنش در صورت نیاز برای کمک به تیم های امداد و نجات در بلایا منبسط می شود

روبات Velobot از “مکانیسم نوک جوانه” موجود در ساقه گیاهان تقلید می کند (Science Robotics)

در زمان وقوع بلایای طبیعی، تیم های امداد و نجات باید از حضور بازماندگان در زیر آوار اطمینان حاصل کنند که این فرآیند دشواری است که زمان و تلاش زیادی را می طلبد.اما، یک تیم تحقیقاتی مشترک از موسسه فناوری ایتالیا و دانشگاه مونپلیه در فرانسه با اعلام نمونه اولیه یک روبات مار شکل که می تواند این نقش را انجام دهد، گام مهمی در جهت ارائه پشتیبانی فنی برای این تلاش ها برداشته است.

ربات جدید با تکیه بر فناوری نوآورانه ای که توسط محققان از گیاهان الهام گرفته شده است، به آن اجازه می دهد تا به طور مستقل تصمیم بگیرد که چه زمانی بدن خود را گسترش دهد و میزان این انبساط را بر اساس محیط اطراف خود تعیین کند تا بتواند به مکان هایی برسد که برای سنتی دشوار است. ربات ها برای رسیدن به

در توضیح جزئیات این فناوری در مطالعه ای که در مجله Science Robotics منتشر شد، محققان گفتند که آنها موفق شدند بر اشکالات تلاش های قبلی دانشمندان دیگری که سعی در تولید ربات های در حال رشد (یعنی بدن آنها در حد نیاز رشد می کند) غلبه کنند. یکی از کارشناسان آنچه را که محققان انجام دادند به عنوان ویژگی ها و قابلیت های امیدوارکننده برای این برنامه توصیف کرد.

دو تکنیک قبلی جواب نداد

در تلاش‌های قبلی برای ساخت ربات‌های در حال رشد، محققان از دو رویکرد اصلی استفاده کرده‌اند که هر کدام مشکلات خود را داشتند:

اول – وارونگی پوست پنوماتیک:

در آن، ربات یک ساختار رباتیک نرم است که شبیه یک لوله توخالی ساخته شده از مواد انعطاف پذیر است.قسمت داخلی لوله با هوا یا گاز فشرده می شود و با افزایش فشار، مواد منعطف تشکیل دهنده دیواره های لوله شروع می شود. از داخل به بیرون بچرخد

این رویکرد با چالش‌های متعددی در دستیابی به حرکت کارآمد در محیط‌های سه‌بعدی بدون ساختار مواجه بود و بنابراین محدودیت‌هایی در ارتباط با توانایی انطباق و پاسخ به شرایط متغیر وجود داشت.

دوم: لوله های ازدیاد طول فشرده:

ربات ساخته شده در این روش متشکل از لوله های منعطف است که در یک پیکربندی خاص چیده شده اند.این لوله ها توانایی کشیده شدن یا انبساط را در هنگام اعمال فشار به قسمت های داخلی خود دارند.لوله ها در ابتدا در حالت شل شدن یا انقباض هستند و زمانی که فشرده می شوند. مایع (مانند هوا یا گاز دیگری) به لوله ها وارد می شود و فشار باعث کشیده شدن آن می شود.

این رویکرد به دلیل چالش‌های موجود در کنترل فرآیند فشرده‌سازی برای دستیابی به ازدیاد طول دقیق که به هدف دست می‌یابد و اطمینان از یکپارچگی ساختاری لوله‌های تحت فشار، موفقیت‌آمیز نبود.
مکانیزم بالای جوانه…روبات جدید

برای غلبه بر این چالش‌ها، محققان مؤسسه فناوری ایتالیا و دانشگاه مون‌پلیه در فرانسه الهام گرفتند تا ربات جدیدی را به نام Velobot از رشد تطبیقی ​​گیاهان بالارونده طراحی کنند، به گونه‌ای که از «مکانیسم بالای غنچه» که پیدا شده است تقلید کند. در ساقه های گیاهی، که منجر به نوعی می شود که قادر به حرکت موثر و بدون نیاز به … در حرکات از پیش برنامه ریزی شده است.

مکانیسم راس جوانه به قسمت بالایی شاخه گیاه اشاره دارد، جایی که تقسیم سلولی فعال در مریستم رخ می دهد که منجر به رشد و گسترش بدن گیاه می شود. این مکانیسم در ادراک حسی نقش دارد که رشد گیاه را در پاسخ به محیطی هدایت می کند محرک ها

گیرنده های نوری و سلول های حسگر گرانش که در سرتاسر رأس ساقه توزیع شده اند، در گیرنده های نوری (واکنش به نور) و جاذبه (واکنش به گرانش) نقش دارند.

با توجه به مکانیسمی که در این مطالعه توضیح داده شد، ربات Velobot قادر خواهد بود رشد تطبیقی ​​و جهت‌دار مشاهده شده در گیاهان را شبیه‌سازی کند تا بتواند به طور موثر در محیط‌های غیرقابل تنظیم حرکت کند.

این ربات به گونه ای طراحی شده است که از چاپ سه بعدی برای ایجاد جرم اضافی برای بدن استفاده می کند و به آن اجازه می دهد تا درازتر شود.سر ربات حاوی جوهر چاپگر سه بعدی است که نوعی پلاستیک است که برای چاپ مواد بدن (اسید پلی لاکتیک) استفاده می شود و ربات حاوی جوهر چاپگر سه بعدی است. لوله ای در داخل بدنش که سر را تغذیه می کند.

این ربات طوری برنامه ریزی شده است که در جهات خاصی مانند جهت نور یا خلاف گرانش رشد کند و در داخل هد وسایل الکترونیکی وجود دارد که به سیگنال های حسگرهای خارجی واقع در هد پاسخ می دهد. تنظیماتی که باید در میزان چرخش و میزان جوهر عرضه شده انجام شود.این مکانیزم امکان کنترل دقیق جهت و سرعت رشد را فراهم می کند و در پشت ربات پایه ای حاوی جوهردان، پمپ و منبع تغذیه وجود دارد. .

ربات ساخته شده با روش رول کردن پوست پنوماتیک

حمایت از تلاش های نجات … یک مدل عملی

با توجه به آنچه در مطالعه جزئیات مکانیسم کار ربات بیان شد، محمد مکی، استاد مهندسی مکانیک متخصص در رباتیک و سیستم های هوشمند در دانشگاه مصری منوفیا، مکانیسم کار ربات را هنگام وقوع زلزله تصور می کند و در آنجا نیاز به ابزارهایی برای حمایت از تلاش ها برای جستجوی افرادی است که در زیر آوار خانه ها گیر افتاده اند.

مکی در گفت‌وگوی تلفنی با الجزیره نت گفت: در این صورت، ربات به مکانی هدایت می‌شود و با حرکت رو به جلو، قسمت جلویی آن – با استفاده از چاپگر سه بعدی – با چاپ قطعات اضافی بدن آن را گسترش می‌دهد. قسمت جلویی ربات می‌تواند قسمت‌های دیگری را چاپ کند که به آن اجازه می‌دهد در اطراف مانع حرکت کند، زیرا با سنسورهایی برای شناسایی موانع یا ویژگی‌های جالب برنامه‌ریزی شده است.

او می افزاید: “وقتی ربات به هدف می رسد، ممکن است به حسگرهای مختلفی برای تشخیص علائم حیات مانند گرما، صدا یا ارتعاشات مجهز شود. این حسگرها می توانند به شناسایی حضور بازماندگان در زیر آوار کمک کنند و ممکن است مجهز به قابلیت‌های ارتباطی برای انتقال داده‌ها در زمان واقعی به تیم‌های نجات.» این اطلاعات می‌تواند شامل مکان بازماندگان، هشدارهای ناپایداری ساختاری یا سایر جزئیات مرتبط باشد که به برنامه‌ریزی عملیات نجات کمک می‌کند.

5 امتیاز.. مطالعات بعدی

در حالی که مکی اذعان می کند که شرح دقیق نحوه عملکرد ربات و آزمایش های انجام شده بر روی آن، نشان می دهد که این تلاشی فراتر از مرحله تئوری است که نشان دهنده ویژگی ها و قابلیت های امیدوارکننده ای است که می تواند آن را در دنیای واقعی، به ویژه در موارد غیرسازماندهی و غیرسازماندهی قابل اجرا کند. محیط های دشوار است، اما این مانع نمی شود نکاتی وجود دارد که محققان باید بعداً به آنها بپردازند، از جمله:

اول: بهره وری انرژی ربات، و امکان وجود راه هایی برای افزایش کارایی آن به منظور کارکرد طولانی مدت در میدان.
دوم: تعیین حداکثر ظرفیت محموله ربات و چگونگی بهبود آن برای کاربردهای مختلف مانند حمل سنسورها یا ابزار برای کارهای خاص.
سوم: سیستم ارتباطی ربات، و بهبودهایی که می توان برای انتقال کارآمد داده ها، به ویژه در محیط های دشوار انجام داد.
چهارم: عملکرد آن در شرایط نامساعد محیطی و اقداماتی که می توان برای افزایش انعطاف پذیری آن در مقابل عواملی مانند دما، رطوبت، یا زباله های شدید انجام داد.
پنجم: نحوه پاسخ کاربران نهایی بالقوه به ربات، مانند متخصصان نجات، میزان تعامل آنها با آن در کاربردهای عملی، و نظراتی که می توان برای بهبود قابلیت استفاده آن جمع آوری کرد.

مکی می‌گوید: «گام‌های بعدی محققان احتمالاً شامل آزمایش‌های بیشتر، بهبودها و همکاری بالقوه با متخصصان در زمینه‌های مربوطه برای اطمینان از کاربرد عملی موفقیت‌آمیز ربات خواهد بود.

امانولا دل دوتوره، دانشمند رباتیک در موسسه فناوری ایتالیا در جنوا و محقق اصلی این پروژه؛ تحقیقات بیشتر که از تلاش‌ها برای اجرای عملی ربات پشتیبانی می‌کند. وی در گزارشی که وب سایت «نیچر» منتشر کرد، گفت: «این ربات روزی می‌تواند برنامه‌هایی مانند مأموریت‌های جستجو و نجات یا موقعیت‌های دیگری را پیدا کند که در آن‌ها باید در محیط‌هایی که موانع موجود در آن‌ها قابل پیش‌بینی نیست، حرکت کند. ”

او می افزاید که رشد آهسته ربات، با توجه به مکانیسم پیشنهادی برای عملکرد آن، می تواند یک مزیت در ساختمان فروریخته باشد، زیرا ممکن است به جلوگیری از ایجاد حرکت زباله های ناپایدار کمک کند.