ساخت دست رباتیک با قابلیت‌های منحصربه‌فرد

مجموعه: اختراعات جدید

 به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی‌میل، به گفته‌ مهندسین دانشگاه آجو در سوون، کره جنوبی، این دستگاه تمامی اجزاء لازم برای انجام حرکات دست را دارد.

این دستگاه براساس یک دست رباتیک تجاری ساخته شده و می‌تواند فعالیت‌های گوناگونی انجام دهد از گرفتن یک تخم مرغ گرفته تا له کردن یک قوطی و استفاده از قیچی.

محققان می‌گویند که این دست قابلیت کار در حوزه‌های گوناگونی از جمله الکترونیک دارد و می‌تواند تراشه‌های کوچک رایانه‌ای را درون یک برد مدار به وسیله موچین قرار دهد.

دست‌های رباتیک پیشین نیازمند چندین جزء اضافی بودند تا تبدیل به دستی قدرتمند شوند یا بتوانند با ظرافت کار کنند. اما دست رباتیک کره‌ جنوبی همزمان قادر به انجام هردو فعالیت است.

دست‌های رباتیک اولیه نیازمند یک بازوی اختصاصی نیز بودند اما محققان این دست رباتیک را به گونه‌ای طراحی کرده‌اند که می‌توان آن را با سایر سیستم‌های تجاری و بازوهای رباتیک موجود ادغام کرد.

نویسندگان این مقاله می‌گویند: تقلید از عملکرد بسیار پیچیده‌ دست انسان چالشی است که هنوز در حوزه رباتیک حل نشده باقی مانده است.

دست انسان دارای سطوح بسیار بالایی از مهارت برای انجام فعالیت‌های مختلف است به خصوص فعالیت‌هایی که نیازمند نیروی قوی در گرفتن اجسام ظریف تا دستکاری ابزار مختلف هستند.

از ۲۰۶ استخوان بدن انسان، ۵۴ استخوان در دست‌ها قرار دارد و ماهیچه‌هایی که دست‌ها را کنترل می‌کنند بسیار پیچیده هستند.

نوک انگشتان نیز دارای "عضو انتهایی لامسه‌ای" (tactile corpuscles) است که به آن امکان حس کردن اجسام هنگام برداشتن آن‌ها را می‌دهد.

برای افزودن این عملکردها به ربات‌ها، دست‌های رباتیک زیادی ساخته‌ شده‌اند اما هرکدام از آن‌ها محدودیت‌های خاص خود را داشته است. از دشوار بودن اتصال دست به بازوهای رباتیک موجود گرفته تا عدم آزادی عمل در انجام حرکات مختلف.

تیم کره‌ای سازنده این دست رباتیک به بررسی دست‌های رباتیک موجود پرداختند و ویژگی‌های مثبت و منفی آن‌ها را مورد ارزیابی قرار دادند و معیارهای جدیدی برای دست رباتیک جدید خود تعیین کردند.

آن‌ها در مقاله خود نوشتند: ما به این نتیجه رسیدیم که باید ویژگی‌های مثبتی را در دست رباتیک دنبال کنیم مثل : ظرافت، نیروی نوک انگشتان، کنترل‌پذیر بودن، نیرومندی، هزینه پایین ساخت، عدم نیاز به تعمیر و نگه‌داری زیاد و اندازه‌ی کوچک.

"ییکیوم کیم" (Uikyum Kim) و همکارانش این دست رباتیک را ساخته‌اند و آن را "ایلدا" (ILDA) نامیده‌اند.

"ایلدا" ۲۰ مفصل دارد که به آن امکان انجام حرکات با آزادی ۱۵ درجه را می‌دهد. نوک انگشتان این دست دارای نیرویی معادل ۳۴ نیوتون است. این میزان نیرو برای بریدن کاغذ به وسیله قیچی مناسب است.

وزن آن کمتر از یک کیلوگرم و  ابعاد آن تنها ۲۱.۵۹ سانتی‌متر است.

تمامی اجزاء آن در یک دست ادغام شده‌اند بنابراین می‌توان آن را به بازوهای رباتیک موجود بدون نیاز به افزودن اجزاء اضافه متصل کرد.

در طی چندین آزمایش، سازندگان شاهد توانایی این دست در بلند کردن اجسام با شکل‌های متفاوت بودند همچنین این دست توانست یک قوطی را له کند و با ظرافت تمام یک تخم مرغ را بگیرد.

این دست رباتیک می‌تواند با قیچی کاغد را ببرد و اجسام بسیار کوچک را با موچین بلند کند. چنین مواردی برای یک دست‌رباتیک دستاوردهای قابل توجهی است.

مقاله مربوط به این دست رباتیک در مجله‌ی Nature Communications به چاپ رسیده است.