روباتهایی با حس ششم در راه هستند
آرزو کیهان
گروه علم و فناوری
پژوهشگران دانشگاه ملی سنگاپور سامانهای نوآورانه برای روباتهای نرم توسعه دادهاند که به ماشینها نوعی «آگاهی بدنی» شبیه انسان میبخشد؛ قابلیتی که به روباتها اجازه میدهد بدون استفاده از دوربین یا سامانههای ردیابی خارجی و همچنین درغیاب اپراتور انسانی، محیط اطراف خود را تشخیص دهند و بر حرکت خود کنترل داشته باشند. این امر میتواند مسیر تازهای برای توسعه روباتهای هوشمند بهویژه در حوزههایی مانند پزشکی، توانبخشی و تعامل انسان و ماشین باز کند.
در این پژوهش، تمرکز اصلی بر مفهومی زیستی به نام «حس عمقی» است؛ حسی که گاه از آن به عنوان حس ششم بدن انسان یاد میشود. انسان با کمک همین حس میتواند در تاریکی حرکت کند، تعادل خود را حفظ کند یا دستش را دقیقاً در نقطهای مشخص قرار دهد، حتی زمانی که آن نقطه را نمیبیند.
حرکت در هزارتو بدون دوربین
برای آزمایش این فناوری، تیم تحقیقاتی یک روبات انعطافپذیر طراحی و آن را به حسگرهایی ازجنس فلز مایع مجهز کردند؛ حسگرهایی که قادرند میزان خمشدگی، کشش و تغییر شکل بدنه روبات را با دقت اندازهگیری کنند. این روبات با تکیه بر همین دادهها توانست حرکت کند و در کمترین زمان ممکن، به تماسهای فیزیکی واکنش نشان دهد.
پروفسور «سیسیلیا شی» از اساتید دانشگاه ملی سنگاپور میگوید: «همانگونه که بدن انسان برای حرکت دقیق به حس عمقی وابسته است، روباتهای نرم نیز برای درک بهتر حرکت و تعامل با محیط، به این توانایی نیاز دارند. در این سامانه، روبات بر اساس فرمان حرکتی، وضعیت مورد انتظار بدن خود را محاسبه و آن را با دادههای دریافتی از حسگرهای موجود در ساختار انعطافپذیر خود مقایسه میکند. هرگونه اختلاف میان این دو مجموعه داده، میتواند نشانهای از تماس با محیط یا وارد شدن یک نیروی خارجی باشد.
برای ارزیابی این فناوری، پژوهشگران آزمایشی طراحی کردند که در آن روبات باید در یک هزارتو حرکت میکرد. این روبات هیچ دوربینی نداشت و تنها با تکیه بر حس لامسه و دادههای حسگرهای داخلی خود مسیر را پیدا میکرد. در طول حرکت، روبات با تشخیص برخورد با دیوارها مسیر خود را اصلاح میکرد و به شکل مستقل در فضای پیچیده هزارتو پیش میرفت.
در آزمایشی دیگر، یک اپراتور انسانی روبات را با مجموعهای از حرکات هدایت کرد؛ حرکاتی که شباهت زیادی به ماساژدرمانی یا برخی اقدامات پزشکی روی یک مانکن داشت. روبات پس از مشاهده این حرکات، توانست آنها را با دقت بالا یاد بگیرد و دوباره اجرا کند. پروفسور«شی» در توضیح نتایج این آزمایشها گفت: «این روبات قادر است تماس خارجی را در کمتر از چهار دهم ثانیه تشخیص دهد و منبع آن را با دقت قابل توجهی شناسایی کند.»
به باور پژوهشگران، چنین فناوریهایی میتوانند آینده تعامل انسان و روبات را در حوزههایی مانند مراقبتهای پزشکی، توانبخشی و روباتیک کمکی متحول کنند. روباتهای نرم مجهز به این نوع حسگرها ممکن است در آینده در مراقبت و نگهداری از سالمندان نقش داشته باشند یا در جراحیهای کمتهاجمی به عنوان دستیار جراح عمل کنند.
این تیم تحقیقاتی همچنین کاربردهایی برای این فناوری در دنیای روباتیک زیرآب پیشبینی میکند. برای مثال، روباتهایی الهام گرفته از بازوهای اختاپوس که میتوانند در محیطهایی تاریک حرکت کنند که دوربینها به دلیل محدودیت دید، کارآیی چندانی ندارند.
