https://bodybydarwin.com
Slider Image

Τα ρομπότ Squishy έχουν τώρα κομψούς υπολογιστές για να τους ελέγξουν

2019

Τα ρομπότ που κατασκευάζονται από εύκαμπτα υλικά έχουν τεράστιες δυνατότητες και τα τελευταία χρόνια έχουν αποτελέσει αντικείμενο πολλών ερευνών και ανάπτυξης. Αλλά το πεδίο έχει ακόμα να πάει πολύ, και ένα εμπόδιο είναι το γεγονός ότι τα ρομπότ συνήθως ελέγχονται χρησιμοποιώντας υπολογιστές - οι οποίοι τείνουν να είναι σκληροί και άκαμπτοι. Τώρα, μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ έχει βρει μια μαλακή αντικατάσταση για τα σκληρά ηλεκτρονικά εξαρτήματα, με τη μορφή ενός ελαστικού υπολογιστή που λειτουργεί με "ψηφιακή λογική". Τα ρομπότ που έχουν αυτόν τον υπολογιστή ως μέρος του σχεδιασμού τους θα κατασκευαστούν από μαλακά μέρη.

Η μαλακή ρομποτική έχει «προχωρήσει πολύ στην τελευταία δεκαετία», λέει ο πρώτος ερευνητής Daniel Preston. "Αυτό που πραγματικά λείπει είναι η ικανότητα ελέγχου των πραγμάτων με έναν εντελώς απαλή υπολογισμό", λέει. Τα αυτόνομα μαλακά ρομπότ θα είναι σε θέση να πάρουν μερικά από τα οφέλη των squishy μηχανικοειδών - είναι σχετικά απλά, ανθεκτικά και μακράς διαρκείας, καθώς αλληλεπιδρούν με ασφάλεια με τους ανθρώπους λόγω της απαλής τους επαφής - πολύ μακρύτερα.

Πλήρως μαλακά ρομπότ υπάρχουν ήδη και η κίνηση τους τροφοδοτείται από πεπιεσμένο υγρό που κινείται μέσα από μικροσκοπικά κανάλια, σε μια διαδικασία που ονομάζεται μικρορευστότητα. Αλλά αυτές οι συσκευές είναι γενικά μικρές, λέει ο Πρέστον, και δεν είναι σε θέση να παρέχουν τα επίπεδα ροής του αέρα που τα περισσότερα ρομπότ χρειάζονται για να κινηθούν και να πιάσουν τα πράγματα. Τα χαμηλά επίπεδα ροής αέρα επίσης κάνουν τους υπολογισμούς πιο αργούς. Σχεδιάσαμε τις συσκευές μας σε λίγο μεγαλύτερη κλίμακα που λέει: Οι υψηλότεροι ρυθμοί ροής αέρα που χρησιμοποιούν την τεχνική τους επιτρέπουν στο μαλακό ρομπότ να κάνει υπολογισμούς σε περίπου ένα δευτερόλεπτο, χρησιμοποιώντας πεπιεσμένο αέρα που ρέει μέσα από κανάλια διαμέτρου περίπου ενός χιλιοστού (0, 03 ίντσες).

Ο υπολογιστής λειτουργεί σύμφωνα με τις ίδιες αρχές όπως και κάθε άλλη: μια σειρά από πύλες που ανοίγουν και κλείνουν, μεταφέροντας πληροφορίες προς τα κάτω. Σε αυτή την περίπτωση, ο μαλακός υπολογιστής αποτελείται από σωλήνες πυριτίου και πεπιεσμένο αέρα. Ο αέρας που κινείται μέσα από τις «πύλες» του καουτσούκ ενεργεί με τον ίδιο τρόπο που το ηλεκτρικό ρεύμα μετακινείται μέσω των τσιπ υπολογιστών στον φορητό υπολογιστή ή το smartphone: ενεργοποιεί εισόδους και αποτελέσματα σε κάθε στάδιο του καουτσούκ, υπαγορεύοντας έτσι τις κινήσεις του bot.

"Επιτρέπει στις συσκευές που είναι εντελώς μαλακές να είναι σε θέση να αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους και με τους ανθρώπους χρήστες μέσα από πράγματα όπως εντελώς μαλακούς αισθητήρες και επίσης πράγματα όπως εντελώς απαλά κουμπιά", λέει ο Preston.

Το ρομπότ απέχει πολύ από το να είναι εξίσου εξελιγμένο με το smartphone σας, αλλά αυτό είναι μόνο το θέμα του αριθμού των υπολογισμών που μπορεί να κάνει και πόσο γρήγορα. Το ρομπότ μπορεί να κάνει περίπου έναν υπολογισμό ανά δευτερόλεπτο, λέει ο Πρέστον και με την πάροδο του χρόνου ελπίζουν να επιταχυνθεί ελαφρώς. Συγκριτικά, το smartphone σας κάνει δισεκατομμύρια υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο. Αλλά λόγω των πλεονεκτημάτων των μαλακών ρομπότ και του γεγονότος ότι χρησιμοποιούνται καλύτερα για την εκτέλεση σχετικά απλών εργασιών, δεν χρειάζονται αρκετά την ισχύ επεξεργασίας που χρησιμοποιείτε για να παρακολουθήσετε βίντεο και να ελέγξετε το Twitter.

Σήμερα, τα ρομπότ της ομάδας έχουν 10-20 λογικές πύλες και, στο μέλλον, ελπίζουν να σχεδιάσουν ρομπότ με έως 100 ή ακόμα και 1000, λέει. Κάθε μία από αυτές τις επιπλέον κινήσεις θα καθιστούσε το μηχανικό πιο εξελιγμένο. Κάθε πύλη μεταδίδει ένα μήνυμα, με τη μορφή αέρα, στην επόμενη, λέγοντάς της τι να κάνει. Όσο πιο περίπλοκο είναι το δίκτυο πύλης, τόσο περισσότερες ενέργειες μπορεί να κάνει το ρομπότ.

Ένα απαλό ρομπότ μπορεί να αλληλεπιδράσει με τους ανθρώπους πιο αποτελεσματικά, κάτι που είναι το πιο ενθουσιασμένο για τον Preston. Μετά από όλα, είμαστε αρκετά μαλακοί, και τα ρομπότ από σκληρό μέταλλο ή πλαστικό πρέπει να βαθμονομηθούν προσεκτικά, ώστε να μην μας βλάψουν. Τα μαλακά ρομπότ απλά μπορούν να ασκήσουν αρκετή δύναμη για να προκαλέσουν βλάβη από ατύχημα, γεγονός που τα καθιστά ιδανικά για χειρουργικές επεμβάσεις.

Αυτή τη στιγμή, το πεδίο της μαλακής ρομποτικής προσπαθεί να αυξήσει ή να βρει νέες δυνατότητες, λέει ο Robert Shepherd, ένας μαλακός ρομποτικός του Πανεπιστημίου Cornell που δεν συμμετείχε στην τρέχουσα μελέτη. Μιλώντας κάτι που γνωρίζουμε πολύ για την ψηφιακή λογική, το είδος που στηρίζει τα smartphones και τους υπολογιστές είναι ένας λογικός τρόπος να προχωρήσουμε με την παραγωγή μαλακών ρομπότ που σκέφτονται για τον εαυτό τους, λέει.

Εάν λειτουργεί στο πεδίο, ο Shepherd λέει ότι η καινοτομία των ερευνητών του Χάρβαρντ θα μπορούσε να έχει μεγάλες εφαρμογές. Τα μαλακά ρομπότ είναι γενικά φθηνότερα, ασφαλέστερα να δουλεύουν και πρέπει να κάνουν λιγότερους υπολογισμούς για να δουλέψουν από τους ομολόγους τους με σκληρό κέλυφος, πράγμα που σημαίνει ότι θα ήταν ευκολότερο να κατασκευαστούν, να εργαστούν παράλληλα και να χρησιμοποιηθούν. Εάν μπορούν να σκέφτονται και για τον εαυτό τους, θα μπορούσαν να έρθουν χρήσιμοι για πράγματα όπως έρευνα και διάσωση, συλλογή και διαλογή ζώων όπως ποντίκια σε εργαστηριακό περιβάλλον και ακόμη και εργασία σε παραγωγικό περιβάλλον, όπου τα μαλακά σώματα τους καθιστούν καλύτερους συνεργάτες ευάλωτους ανθρώπους.

Αποκλειστική πρώτη εμφάνιση: τα laser-Ops Pro blasters της Nerf

Αποκλειστική πρώτη εμφάνιση: τα laser-Ops Pro blasters της Nerf

Έξι μεγάλες επιστήμες διαβάζουν για να περάσουν την ώρα

Έξι μεγάλες επιστήμες διαβάζουν για να περάσουν την ώρα

Οι εξετάσεις DNA του καταναλωτή δεν μπορούν να σας πουν πολλά, αλλά σίγουρα μπορούν να συλλάβουν τους συγγενείς σας

Οι εξετάσεις DNA του καταναλωτή δεν μπορούν να σας πουν πολλά, αλλά σίγουρα μπορούν να συλλάβουν τους συγγενείς σας