به گزارش چاینا دیلی، این نوآوری پیشگامانه که چالشی دیرینه در حوزه رباتیک را حل کرده، به ربات‌ها امکان می‌دهد نه‌تنها اشیاء را با دقت و ثبات بالا بگیرند، بلکه با حس کردن شکل سه‌بعدی و تشخیص مواد مختلف، تعامل پیچیده‌تری با محیط داشته باشند.
در حالی که بیشتر طراحی‌های پیشین بر حساسیت انگشتان تمرکز داشتند، این پژوهش توجه ویژه‌ای به کف دست داشته است که به‌رغم نقش حیاتی‌اش در دستکاری اشیاء، به دلیل محدودیت‌های فنی تاکنون کمتر مورد مطالعه قرار گرفته بود. تیم تحقیقاتی با توسعه یک سیستم هماهنگ و یکپارچه، موفق شده است محدودیت‌های پیشین را پشت سر بگذارد و به سطوح بی‌سابقه‌ای از حساسیت و کنترل دست یابد.
در قلب این دستاورد سه ویژگی کلیدی قرار دارد: کف دستی فوق‌حساس با تراکم ۱۸۱ هزار واحد حسگر در هر سانتی‌متر مربع (که ۷۵۴ برابر حساس‌تر از پوست انسان است)، انگشتان انعطاف‌پذیر با قابلیت خم‌شدگی ۲۰۴.۳ درجه، و الگوریتم‌های هوشمند هماهنگی که عملکرد هم‌زمان و روان کف دست و انگشتان را تضمین می‌کنند.
این سیستم پیشرفته، حسگرهای الاستیک چندلایه را با میکرودوربین‌ها ترکیب می‌کند تا امکان تشخیص دقیق اشیاء را فراهم کند. همچنین، استفاده از انگشتان پنوماتیک تقویت‌شده با فیبر، قدرت و ظرافت را در کنار هم ارائه می‌دهد؛ به‌طوری‌که نیروی چنگش آن به ۱۴.۶ نیوتن می‌رسد.
در آزمایش‌های عملی، دست رباتیک توانست وظایف پیچیده‌ای همچون برداشتن کارت‌های نازک، تشخیص نقص‌های میکروسکوپی در پارچه‌ها، و ریختن چای بدون ریخت‌وپاش را با دقت بالا انجام دهد. این عملکرد چشمگیر به لطف یکپارچگی دقیق بین حس لامسه پیشرفته، ساختار نرم و انعطاف‌پذیر، و الگوریتم‌های یادگیری هوش مصنوعی محقق شده است.
در یکی از چالش‌برانگیزترین آزمایش‌ها، این دست رباتیک توانست در شرایطی شبیه به استفاده نابینایان، اشیاء هدف را از درون کیسه‌های مات پر از اجسام کوچک و مختلف شناسایی و بازیابی کند. در این آزمایش‌ها، دست رباتیک به دقت تشخیص کلی ۸۸ درصدی و برای اشیایی مانند تخمه آفتابگردان به دقت ۱۰۰ درصدی دست یافت.
پژوهشگران این پروژه تأکید کردند: «نتایج ما نویدبخش ترکیب حس لامسه پیشرفته در کف دست با عملکرد نرم و چابک انگشتان است؛ ترکیبی که افق‌های جدیدی برای رباتیک تعاملی و دقیق در کاربردهای پزشکی، خدماتی و صنعتی می‌گشاید.»
این دستاورد، گامی بلند به‌سوی توسعه ربات‌هایی با توانایی‌های انسانی در تعامل فیزیکی با محیط پیرامون است و می‌تواند در آینده، تحولی بنیادین در حوزه ربات‌های خدمت‌رسان، پروتزهای هوشمند و تعامل انسان-ربات ایجاد کند.
توسعه دست رباتیک انسان‌نما با هماهنگی هوشمند بین کف دست و انگشتان، مزایا و فواید قابل‌توجهی به همراه دارد که می‌تواند نقطه عطفی در پیشرفت‌های علمی، صنعتی و پزشکی باشد. این دستاورد فناورانه، شبیه‌سازی بی‌سابقه‌ای از عملکرد دست انسان ارائه می‌دهد؛ به‌گونه‌ای که هماهنگی دقیق بین اجزای دست، توانایی ربات را در گرفتن و کنترل اشیاء به سطحی نزدیک به انسان ارتقا داده و امکان انجام کارهای ظریف و پیچیده‌ای همچون گرفتن اشیاء نازک یا ریختن چای بدون ریخت‌وپاش را فراهم کرده است. استفاده از کف دستی با تراکم حسگر فوق‌العاده بالا (۱۸۱٬۰۰۰ واحد در هر سانتی‌متر مربع) موجب افزایش چشمگیر حساسیت لمسی شده و حتی دقتی فراتر از پوست انسان را ارائه می‌دهد، که برای کاربردهای صنعتی حساس اهمیت بسزایی دارد.
این نوآوری همچنین موجب تعامل هوشمندتر ربات با محیط می‌شود؛ چراکه امکان تشخیص شکل سه‌بعدی اشیاء و تمایز میان مواد مختلف را فراهم می‌کند. چنین قابلیتی به‌ویژه در حوزه‌هایی مانند مراقبت از سالمندان، خدمات پزشکی و عملیات امدادی بسیار حیاتی است. از سوی دیگر، این پیشرفت می‌تواند در طراحی پروتزهای هوشمند، ربات‌های خدمت‌رسان و کاربردهای دقیق صنعتی به کار گرفته شود و دامنه استفاده از ربات‌ها را به شکل چشمگیری گسترش دهد. الگوریتم‌های پیشرفته هماهنگی، به ربات‌ها امکان تعامل نرم و طبیعی‌تری با انسان می‌دهند و پایه‌گذار نسل جدیدی از ربات‌های تعاملی هستند.
از دیگر مزایای مهم این فناوری، کاربردهای بالقوه آن در آموزش و توان‌بخشی نابینایان است؛ چراکه توانایی شناسایی اشیاء هدف در میان مجموعه‌ای از اجسام متنوع، می‌تواند به تولید ابزارهای کمک‌بینایی پیشرفته منجر شود. همچنین، استفاده از این دست رباتیک در خطوط تولید صنعتی می‌تواند دقت و بهره‌وری را به طور قابل‌ملاحظه‌ای افزایش دهد و خطاهای انسانی را کاهش دهد.
در مجموع، این نوآوری گامی بزرگ در مسیر توسعه ربات‌هایی با درک لمسی و قابلیت عملکرد انسانی محسوب می‌شود و با ترکیب توانمندی‌های مکانیکی پیشرفته و هوش مصنوعی، افق‌های نوینی را در پزشکی، صنعت، رباتیک خدمت‌رسان و تعامل انسان–ماشین می‌گشاید که می‌تواند به‌طور مؤثری کیفیت زندگی و کار در آینده را ارتقاء دهد.
منبع: chinadaily
