الفجوة في براعة الروبوتات
الفجوة بين ما يمكن لروبوت أن يفكر به وما يمكنه فعله جسديًا كانت دائمًا بمثابة قيد أساسي على الروبوتات العملية. حققت أنظمة الذكاء الاصطناعي قدرات ملحوظة في التخطيط والاستدلال والاستجابة للمدخلات البصرية واللمسية، لكن ترجمة هذا الذكاء إلى التحكم الحركي الدقيق - النوع الذي يسمح للإنسان بخيط إبرة أو إمساك كوب يسقط أو فرز عناصر مختلطة باللمس - ظل أحد أصعب المشاكل الهندسية في هذا المجال. المشغل الطرفي، اليد في نهاية ذراع الروبوت، هو حيث يلتقي الذكاء بالعالم المادي، وتقصر معظم التصاميم الحالية كثيرًا عن القدرات البشرية.
Tesollo، شركة كورية جنوبية متخصصة في الأيدي الروبوتية والمشابك الماهرة، قدمت جهازًا مصممًا لتقليل هذه الفجوة بشكل كبير. DG-5F-S هي يد روبوتية خماسية الأصابع بـ 20 درجة حرية، مصممة لتكرار الحركة الشبيهة بالإنسان ضمن قيود الحجم والوزن المطلوبة للتكامل مع منصات الروبوتات الإنسانية. بوزن أقل من 900 جرام (حوالي رطلين)، فهي مصممة للجلوس في نهاية ذراع الروبوت الإنساني دون تعطيل توازن النظام وديناميكيته.
المواصفات التقنية
تمثل 20 درجة حرية في DG-5F-S تقدمًا كبيرًا على معظم الأيدي الروبوتية التجارية، التي تقدم عادة ما بين 6 و 12 درجة حرية. تتوافق كل درجة حرية مع محور مفصل مستقل - اتجاه يمكن لجزء من اليد أن ينحني أو يمتد أو يدور فيه بشكل مستقل. مع 20 DoF في خمسة أصابع، يمكن لـ DG-5F-S أن تنتج نطاقًا أوسع بكثير من تكوينات الالتقاط والحركات التلاعبية مقارنة بالتصاميم الأبسط، بما في ذلك قبضات الضغط وقبضات الطاقة والمناورات الماهرة داخل اليد التي تتميز باستخدام اليد البشرية.
يستخدم نظام التشغيل مزيجًا من المحركات الكهربائية والآليات المدفوعة بالأوتار - نهج تصميم يستعير من تشريح اليد البشرية، حيث تنقل العضلات في الساعد القوة إلى مفاصل الأصابع من خلال الأوتار. تحافظ هذه الاستراتيجية للتشغيل الموزعة على الوزن بعيدًا عن الأصابع نفسها، مما يحسن الأداء الديناميكي للاليد ويجعلها أقل عرضة للضرر من الصدمات.
دمج المستشعرات
براعة بدون استشعار محدودة. DG-5F-S تدمج مستشعرات اللمس الموزعة عبر أسطح الأصابع والقاعدة التي توفر بيانات القوة والضغط بمعدلات تحديث مناسبة للتحكم في الوقت الفعلي. تسمح هذه المستشعرات لنظام التحكم بالكشف عما إذا كان الجسم ينزلق من القبضة قبل حدوث انزلاق كامل والعمل على تعديل قوة القبضة بناءً على ذلك - وهي قدرة ضرورية للتعامل مع العناصر الهشة والأشياء القابلة للتشوه والعناصر ذات الخصائص السطحية غير المتوقعة.
تتضمن مجموعة المستشعرات أيضًا مشفرات موضع المفصل بدقة كافية للكشف عن الانحرافات الصغيرة عن المواضع المأمورة، مما يوفر نوع التحكم في القوة الدقيقة المطلوبة للمهام مثل إدراج الموصلات أو تشغيل الأدوات أو التعامل مع مكونات الإلكترونيات.
تطبيقات الهدف والتكامل مع المنصة
صممت Tesollo DG-5F-S خصيصًا للتكامل مع منصات الروبوتات الإنسانية، وهو سوق شهد نشاطًا استثماريًا وتطويريًا درامياتيكياً في السنوات الأخيرة. تتطلب الشركات بما فيها Figure و Agility Robotics و 1X وبرنامج Atlas من Boston Dynamics أيدي عالية الدقة لتوسيع مجموعة مهام روبوتاتهم من الحركة والتعامل مع الأجسام البسيطة إلى النطاق الأوسع من مهام المناورة الموجودة في بيئات التصنيع والخدمات اللوجستية والخدمات.
تعكس مواصفة الوزن أقل من رطلين القيود المفروضة على الحمل من قبل تصاميم الذراع الخاصة بمعظم منصات الروبوتات الإنسانية. اليد الثقيلة جدًا تفرض تنازلات في هيكل الذراع وتحجيم محرك الأقراص وسعة البطارية التي تنقسم عبر تصميم الروبوت بأكمله. بالحفاظ على DG-5F-S ضمن المغلف الوزني الذي يمكن لمعظم تصاميم ذراع الروبوت الإنساني التعامل معه، جعلت Tesollo الجهاز خيار ترقية جاهز الاستخدام لمنصات قيد التطوير أو النشر بالفعل.
لحظة السوق
DG-5F-S تصل حيث ينتقل صناعة الروبوتات الإنسانية من عروض الدليل التجريبي إلى الانتشارات الإنتاجية المبكرة. أعلنت عدة شركات عن التزامات الإنتاج بآلاف الوحدات الإنسانية على مدى السنتين إلى الثلاث سنوات القادمة، مما يخلق طلبًا قريب الأجل لكل نظام فرعي يشكل روبوت إنساني. تقلل يد تجارية متوفرة عالية الدقة من Tesollo من أحد التحديات الهندسية المهمة التي سيتعين على كل مطور روبوت حلها بشكل مستقل.
يعكس موضع Tesollo كمورد متخصص - بشكل مشابه لكيفية عمل مصنعي وحدات الكاميرا أو منتجي خلايا البطارية في نظام الإلكترونيات الاستهلاكية - رهانًا على أن سوق الروبوتات الإنسانية سيكون كبيرًا بما يكفي لدعم موردي المكونات المتخصصين بدلاً من مطالبة كل مصنع روبوتات بتطوير كل نظام فرعي في البيت. مع تطور السوق، سيسرع هذا الهيكل البيئي التقدم الشامل من خلال السماح لكل شركة بالتركيز على مواردها على كفاءاتها المميزة.
هذا المقال يستند إلى تقارير من Interesting Engineering. اقرأ المقال الأصلي.
Originally published on interestingengineering.com