دست‌های رباتیک احساس پیدا می‌کنند

به گزارش خبرنگار برنا به نقل از پایگاه علمی خبری تیچ اکسپلور (techxplore)، محققان موسسۀ فناوری کالیفرنیا موفق به طراحی و تولید نمونه‌ای از پوست مصنوعی شدند که ربات‌ها از جمله اندام صنوعی تولید شده برای انسان‌ها به وسیلۀ آن از حس لامسه بهره‌مند خواهند شد.

حس لامسه، یکی از حواس پنجگانۀ انسان است که هر فردی تمایل دارد در تمام طول عمرش از آن برخوردار باشد، باید بپذیریم که حس لامسه برای برقراری تعامل مثبت میان انسان و محیط ضروری است و از بین رفتنش، زندگی انسان را مختل خواهد کرد. تصور کنید که برای تهیه صبحانه دست خود را داخل یخچال می‌برید تا یک تخم‌مرغ بردارید، حس لامسۀ به انگشتان شما قدرت می‌دهد که بعد از لمس پوستۀ آن از سرد یا گرم بودنش، صافی یا زبری پوست تخم‌مرغ و میزان استحکام آن در برابر فشار وارد شده توسط انگشتان دست خود آگاه شوید تا تخم مرغ در دست شما خرد نشود. ربات‌ها پیش از این چنین توانایی نداشتند، حتی آن دسته که مستقیم توسط انسان‌ها کنترل می‌شدند اما پوست مصنوعی جدید تولید شده در موسسۀ فناوری کالیفرنیا این امکان را برای ربات‌ها ایجاد می‌کند که دما، فشار و حتی مواد شیمیایی سمی از غیر سمی را تشخیص دهند.

این پوست مصنوعی به اندام‌های رباتیک متصل به بیمار پیوند زده می‌شود و از طریق حسگرهایی که روی بدن انسان فرد می‌گیرد با مغز وی ارتباط برقرار می‌کند و به این وسیله بیمار اندام رباتیک متصل به بدن خود را مدیریت کرده و بار دیگر حس لامسۀ خود را باز خواهد یافت که در نهایت منجر به بهبود کنترل انسان بر اندام مصنوعی خود و در عین حال رشد توانایی‌های خود مراقبتی فرد در برابر خطرات محیطی خواهد شد. محققان در این پروژه در تلاش هستند تا این فناوری را به نحوی توسعه دهند که امکان شناسایی مواد شیمیایی مضر مانند مواد منفجره، عوامل عصبی یا خطرات زیستی همچون باکتری‌ها و ویروس‌های عفونی نیز برای آن فراهم باشد.

پوست لطیف آرزویی محال که واقعی شد

قیاسی سطحی بین دست انسان و دست رباتیک به وضوح تفاوت‌های موجود بین آن‌ها را نشان می‌دهد، انگشتان انسان نرم، لطیف و گوشتی هستند اما انگشتان رباتیک به طور معمول سخت، فلزی، پلاستیکی یا لاستیکی هستند که انسان را در اندام مصنوعی از لطافت محروم می‌کند اما پوست مصنوعی تولید شده در موسسۀ فناوری کالیفرنیا از یک هیدروژل ژلاتینی ساخته شده است که شباهت خارق‌العاده‌ای میان انگشتان واقعی و رباتیک ایجاد می‌کند، درون این هیدروژل‌های ژلاتینی حسگرهایی تعبیه شده است که انسان را قادر می‌کند تا بتواند از طریق این پوست مصنوعی پدیده‌های مختلف دنیای اطراف خود را تشخیص دهد، این حسگرها به معنای واقعی کلمه در مقیاس میکرومتر بر روی پوست چاپ می‌شوند، درست همانطور که چاپگرهای جوهرافشان متن را روی کاغذ چاپ می‌کنند.

پوست مصنوعی سیستمی تعاملی است

تیم توسعه‌دهندۀ این فناوری پوست مصنوعی را به یک سیستم تعاملی متصل کرده است که کاربر را قادر می‌سازد تا ربات را به وسیلۀ حرکات ماهیچه‌ای خود کنترل کند همچنین محیط و پدیده‌های آن را لمس کند، این سیستم به وسیلۀ الکترودهایی مشابه آن‌چه در دستگاه‌های سنجش امواج مغزی وجود دارد، کنترل می‌شود که بر روی ساعد انسان به عنوان اپراتور نصب می‌گردد.

این سیستم بعد از لمس پدیده‌های محیط با یک تحریک الکتریکی بسیار خفیف به پوست انسان بازخورد می‌دهد تا حرکت خود را تنظیم کند، برای مثال هنگام برداشتن تخم‌مرغ از داخل یخچال اگر فرد آن را خیلی محکم به وسیلۀ دست رباتیک بگیرد و پوستۀ تخم‌مرغ را در معرض خرد شدن قرار بدهد، سیستم از طریق بازخوردی که پژوهشگران این پروژه تحت عنوان “کمی گزگز” از آن یاد می‌کنند به اپراتور هشدار می‌دهد که فشار را کم‌تر کند.

محققان امیدار هستند که این لامسۀ مصنوعی در عرصه‌های مختلف زندگی بشر به کار گرفته شود، آن‌ها سعی دارند از محصول خود در رشته‌های مختلفی از کشاوری تا حفاظت از محیط زیست بهره ببرند، برای مثال در آینده اپراتورهای ربات‌ها به وسیلۀ این فناوری خواهند توانست تا میزان سم مورد نیاز برای سم‌پاشی صحیح یک مزرعه را تشخیص دهند یا اگر کوله پشتی مشکوک در فرودگاهی رها شود، اپراتور این دستگاه می‌تواند سطح مواد منفجره احتمالی را اندازه‌گیری کند.

پژوهشگران این برنامه معتقدند که کارایی سیستم طراحی شده خود را اثابت کرده‌اند و اکنون زمان آن فرارسیده که پایداری و عمر این پوست مصنوعی را افزایش دهند تا زمینه‌های کاربرد آن توسعه پیدا کند و این حسگرها صرفاً جای لامسۀ انسانی را پر نکنند، بلکه بتواند در رشته‌های مختلف سطوح مواد موجود در محیط را اندازه‌گیری کنند.

انتهای پیام/

خبرنگار زهرا وجدانی