جلد إلكتروني قابل للتمدد للأطراف الاصطناعية الروبوتية
تعاون المهندسون في جامعة كولومبيا البريطانية مع شركة هوندا اليابانية للسيارات لتطوير جلد إلكتروني للأطراف الاصطناعية الروبوتية يسمح لهذه الأجهزة باستشعار بيئتها بتفاصيل كبيرة. الجلد الناعم حساس للغاية، مما يسمح للأيدي الروبوتية بأداء المهام التي تتطلب درجة كبيرة من البراعة وردود الفعل اللمسية، مثل الإمساك بالبيضة أو رفع كوب من الماء دون كسره. يحتوي الجلد المطاطي على أعمدة ثابتة ومنزلقة تسمح له بالالتواء والتجعد، مثل الجلد الحقيقي. يحتوي الجلد على أربعة مكثفات قابلة للتشوه تتيح له التمييز بين القوى العادية وقوى القص، مما يعني أنه يمكنه التحكم بدقة في تفاعله مع الأشياء التي يتم الإمساك بها. ويأمل الباحثون أن تعمل هذه التكنولوجيا على تعزيز الأطراف الاصطناعية الروبوتية وتسمح للمستخدمين بتوسيع نطاق الأنشطة اليومية التي يمكنهم القيام بها باستخدام أجهزتهم الاصطناعية.
تتطور الأطراف الاصطناعية الروبوتية، ويلزم أن تتطور أجهزة الاستشعار جنبًا إلى جنب. إن الإمساك بالأشياء الحساسة بيد آلية يمكن أن يؤدي إلى كارثة بدون جهاز استشعار يمكنه قياس مقدار القوة المطبقة وتحديد المقدار الصحيح من القوة التي يجب تطبيقها. بعد كل شيء، بشرتنا تتناغم بشكل كبير مع دقة الأشياء التي نلمسها. تستمر أجهزة الاستشعار الشبيهة بالجلد في التقدم، مع ظهور مجموعة متنوعة من التقنيات في السنوات الأخيرة والتي يمكن أن تسمح للروبوتات والأطراف الاصطناعية الروبوتية باستشعار بيئتها بشكل أكثر شمولاً.
يعتبر هذا الجلد الإلكتروني الأحدث حساسًا للغاية، مما يؤدي إلى توسيع أنواع الأنشطة الممكنة. وقال ميرزا ثاقب ساروار، الباحث المشارك في الدراسة: “يمكن لجهاز الاستشعار الخاص بنا أن يستشعر عدة أنواع من القوى، مما يسمح للذراع الاصطناعية أو الروبوتية بالاستجابة للمحفزات اللمسية ببراعة ودقة”. “على سبيل المثال، يمكن للذراع أن تحمل أشياء هشة مثل بيضة أو كوب من الماء دون سحقها أو إسقاطها.”
وقد تكون هذه التقنية مفيدة أيضًا للروبوتات الطبية أو المساعدة، مثل تلك التي تعتني بكبار السن، أو حتى الروبوتات الجراحية التي تتفاعل مع الأنسجة الرخوة داخل الجسم. وقال جون مادن، وهو باحث آخر مشارك في الدراسة: “يستخدم جهاز الاستشعار الخاص بنا مجالات كهربائية ضعيفة لاستشعار الأشياء، حتى على مسافة بعيدة، مثلما تفعل شاشات اللمس”. “ولكن على عكس شاشات اللمس، فإن هذا المستشعر مرن ويمكنه اكتشاف القوى الموجودة على سطحه وعلى طوله. وهذا المزيج الفريد هو المفتاح لاعتماد تكنولوجيا الروبوتات التي تتواصل مع الناس.
من السهل تصنيع الجلد على نطاق واسع، ويمكن تصنيعه على شكل صفائح كبيرة يمكن أن تغطي مناطق كبيرة. ومع ذلك، فإن الباحثين حريصون على التأكيد على أن هذه التكنولوجيا سوف تتطور بشكل أكبر في المستقبل. وقال مادن: “يحتوي جلد الإنسان على نقاط استشعار على طرف الإصبع أكثر بمائة مرة من تلك الموجودة في التكنولوجيا لدينا، مما يجعل من السهل إشعال عود ثقاب أو الخياطة”. “مع استمرار تطور أجهزة الاستشعار لتصبح أكثر شبهاً بالجلد، ويمكنها أيضًا اكتشاف درجة الحرارة وحتى الضرر، هناك حاجة إلى أن تكون الروبوتات أكثر ذكاءً بشأن أجهزة الاستشعار التي يجب الانتباه إليها وكيفية الاستجابة لها. ويجب أن تسير التطورات في أجهزة الاستشعار والذكاء الاصطناعي جنبًا إلى جنب.
الدراسة في المجلة التقارير العلمية: اللمس والضغط والسكتة الدماغية: جلد مستشعر سعوي ناعم
عن طريق: جامعة كولومبيا البريطانية