تم إنشاء يد آلية تتعرف على الدغدغة والقرص والضربات بدقة تصل إلى 99%

قام باحثون في جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا بتطوير ذراع آلية، EmArm ، تستشعر اللمس مثل الإنسان تقريبًا. يغطي “الجلد” البصري الناعم أجزائه العلوية والسفلية، ويتعرف على نقاط الاتصال وقوة الضغط. كيف يستشعر الروبوت اللمس؟ الصورة: HKUST بدلاً من أجهزة الاستشعار التقليدية المتصلة بالخارج، قام العلماء ببناء طبقة ناعمة الملمس مباشرة في الإطار الصلب لليد. مساحتها تتجاوز 71.000 ملم². تسجل الكاميرات المصغرة التي يبلغ قياسها أقل من ملليمتر التغيرات في الجلد عند ملامستها وتساعد في تحديد مكان وبأي قوة تتأثر اليد. تستطيع مستشعرات EmArm اكتشاف التغييرات الصغيرة جدًا عند لمسها: تبلغ الدقة المكانية للنظام 0.085 ملم. وفي الوقت نفسه، تستمر اليد في تحديد الاتصال بدقة حتى مع التغيرات في الإضاءة ودرجة الحرارة والرطوبة، وكذلك عند التعرض للتداخل الكهرومغناطيسي والصوتي. وفي الاختبارات التي اختبرت المقاومة لخمسة أنواع من المؤثرات الخارجية، وصلت دقة القياس إلى 97.9%. يجب ألا تتداخل الطبقة الناعمة مع ميكانيكا اليد. أظهرت الاختبارات أن EmArm يحافظ على دقة تحديد المواقع المتكررة مقارنة بالأذرع الآلية التقليدية. يمكن للتصميم أن يتحمل ضغوطًا تزيد عن 15 كجم وعزم دوران يبلغ 7.35 نيوتن متر. تتفاعل اليد مع الاتصال في الوقت الفعلي، ويجمع EmArm بيانات اللمس مع معلومات حول موضع مفاصلها. تحدد الخوارزميات موقع ومساحة الاتصال وقوة التأثير وعدد نقاط الاتصال. واستنادًا إلى هذه البيانات، يقوم النظام بضبط موضع اليد وقوة القبضة. في إحدى التجارب، حمل الروبوت كرة سلة تم إزاحتها عن مركز ثقلها. وبتحليل ضغط المفاصل وموضعها باستمرار، غيرت اليد موضعها وقوة قبضتها لمنع سقوط الكرة. وفي اختبار آخر ظهرت يد بشرية في مسار اليد. وحتى عندما لا يتمكن الروبوت من رؤية العائق، فإنه يكتشف الاتصال ويوقف الحركة ويعيد بناء المسار. يميز الروبوت بين خمسة أنواع من اللمسات الصورة: HKUST تم تصميم يد الروبوت EmArm مثل يد الإنسان: إطار صلب يلعب دور العظام، ومحركات في المفاصل تعمل كعضلات، وجلد بصري ناعم مزود بكاميرات تستشعر اللمسات. يتم دمج المعلومات حول موضع المفصل واللمس في حلقة واحدة “للإدراك والحركة”، كما هو الحال في الدماغ البشري، وتساعد الروبوت على التعامل بدقة مع الأشياء، مثل حمل كرة السلة. اختبر الباحثون النظام في سيناريوهات التفاعل البشري. تعرف EmArm على التمسيد والقرص والدس والدغدغة والضرب. وصلت دقة التصنيف إلى 99.8%. واعتمادًا على نوع اللمس، أنتج الروبوت أيضًا ردود أفعال تتوافق مع خمس حالات: الفرح والحزن والفضول والخجل والغضب. وفقا للمطورين، يمكن استخدام هذه التكنولوجيا ليس فقط في اليدين، ولكن أيضا في الساقين والجذع وأجزاء أخرى من الروبوتات البشرية. يمكن أن تجعلهم حساسية اللمس أكثر أمانًا عند العمل مع الأشخاص وفي الحياة اليومية وفي المؤسسات الطبية، خاصة عندما لا تسمح لهم الرؤية بملاحظة وجود عائق أو اتصال جسدي في الوقت المناسب. اشترك واقرأ “العلم” في MAX