×
اجتماعی
شناسه خبر : 193437
تاریخ انتشار : پنج‌شنبه 1403/07/19 ساعت 17:21
ربات‌هایی که بدون برق کار می‌کنند

ربات‌هایی که بدون برق کار می‌کنند

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.

نورنیوز-گروه اجتماعی: 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.

به گزارش ایسنا، 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.


نظرات

آگهی تبلیغاتی
آخرین اخبار
حال سعید پیردوست رو به بهبود است
آژیر خطر برای ترامپ؛ رشد چشمگیر نارضایتی در پایگاه جمهوری‌خواهان
شیخ نعیم قاسم: راه و روش سید حسن نصرالله جاودان است/هرگز خلع‌سلاح مقاومت را نمی‌پذیریم
جاده چالوس یکطرفه شد
دکتر پزشکیان در بازگشت از نیویورک وارد تهران شد
عراقچی با رئیس مجمع عمومی سازمان ملل دیدار کرد
رئیس جمهور لهستان: آماده گشودن فصل نوینی در مناسبات تاریخی و فرهنگی با ایران هستیم
مسدود شدن 4 میلیارد دلار کمک‌‌های خارجی آمریکا
سود سهام عدالت تا آخر هفته واریز می شود
عراقچی: تهدید علیه حاکمیت ملی و تمامیت سرزمینی ونزوئلا را محکوم می‌کنیم
سقف خرید و نگهداری تتر محدود شد
بهره‌برداری فاز نهایی‌ انتقال آب سد طالقان به کرج و تهران‌ تا نیمه مهرماه
لاریجانی با نخست وزیر لبنان دیدار کرد
ایران نه منزوی است و نه طالب جنگ
انزوای اسرائیل و ضرورت شکل‌گیری نظم نوین جهانی
چه خبر از آخرین آمار از بازسازی ساختمان‌ها و واحدهای آسیب دیده از جنگ 12 روزه؟
زمین‌لرزه 4.6 ریشتری گلستان را لرزاند
جدیدترین نقشه‌های پیش‌بینی فصلی بارش چه می گوید؟
درخواست نمایندگان مجلس انگلیس برای حمایت لندن از کاروان صمود
تداوم کاهش تورم اجاره مسکن در شهریور
رئال (2) - اتلتیکو مادرید (3)| رئال به دنبال تثبیت صدرنشینی در دربی مادرید
سازمان پزشکان بدون مرز فعالیت‌ خود در غزه را متوقف کرد
صعود مقتدرانه ایتالیا به فینال والیبال قهرمانی جهان
سیاست‌ های خرید تضمینی گندم در حال تغییر است
مادری که نجات بخش شد
پیام تسلیت رهبر معظم انقلاب در پی درگذشت مادر حدّاد عادل
ثبت سرعت 2.9 گیگا‌بیتی 5G همراه اول در بیرجند
دستور دادستانی برای تعیین تکلیف پارکینگ‌های متخلف تا پایان مهر
نگرانی صنعت پتروشیمی از کاهش تخصیص گاز در زمستان جاری
خیابانی در تهران به نام «فریدون شهبازیان» شد
دادن مجوز واردات برنج و نهاده‌ها به افراد خاص منجر به انحصار می‌شود
سالگرد شکست حصر آبادان؛ آغاز تغییر موازنه و بلوغ مقاومت
استقلال و پرسپولیس در لیگ برتر کشتی حضور خواهند داشت
جهش چشمگیر بورس
مرکز آمار: تورم نقطه‌ای در شهریور 45.3 درصد شد
لیگ بی رمق | 6 گل در 7 بازی هفته پنجم لیگ برتر
کرونا در راس ویروس‌های تنفسی در شهریور ماه
سامانه ارز خدماتی آبان‌ماه فعال می‌شود
دورکاری پنجشنبه‌ها در یزد تا پایان سال
اورژانس اجتماعی کمتر از 300 خودرو دارد
وزیر ارتباطات: اتصال منازل و کسب و کارها به فیبر نوری از 100 درصد عبور کرد
قیمت طلا و سکه امروز شنبه 5 مهر + جدول
سایپا پیش‌فروش جدید خود را از امروز کلید زد
قیمت دلار و سایر ارزها امروز شنبه 5 مهر 1404
بازگشت قیمت نفت به 70 دلار
واکنش مقاومت عراق به تهدیدات نتانیاهو
پزشکیان: درخواست آمریکا غیرقابل قبول است
صعود والیبال بلغارستان به فینال قهرمانی جهان
مخالفت AFC با درخواست هند برای تغییر محل دیدار با سپاهان
وزیر راه و شهرسازی: مکانیسم ماشه چیز جدیدی نداشت
X
آگهی تبلیغاتی