Mifumo mingi iliyopo ya robotiki huchota msukumo kutoka kwa maumbile, huzalisha tena michakato ya kibaolojia, miundo asilia au tabia za wanyama ili kufikia malengo mahususi. Hii ni kwa sababu wanyama na mimea wana uwezo wa kiasili ambao huwasaidia kuishi katika mazingira husika, na hiyo inaweza pia kuboresha utendaji wa roboti nje ya mipangilio ya maabara.
"Mikono laini ya roboti ni kizazi kipya cha wadanganyifu wa roboti ambao huchukua msukumo kutoka kwa uwezo wa hali ya juu wa kudanganywa unaoonyeshwa na viumbe 'bila mfupa', kama vile hema za pweza, vigogo wa tembo, mimea, n.k.," Enrico Donato, mmoja wa watafiti waliofanya. utafiti, aliiambia Tech Xplore. "Kutafsiri kanuni hizi kuwa suluhu za uhandisi husababisha mifumo ambayo imeundwa na nyenzo nyepesi nyepesi ambazo zinaweza kubadilika laini laini ili kutoa mwendo unaokubalika na wa ustadi. Kwa sababu ya sifa hizi zinazohitajika, mifumo hii inalingana na nyuso na inaonyesha uimara wa kimwili na uendeshaji salama wa binadamu kwa gharama ya chini.
Ingawa mikono laini ya roboti inaweza kutumika kwa matatizo mbalimbali ya ulimwengu halisi, inaweza kuwa muhimu sana kwa kazi za kiotomatiki zinazohusisha kufikia maeneo unayotaka ambayo roboti ngumu haziwezi kufikiwa. Timu nyingi za utafiti hivi majuzi zimekuwa zikijaribu kuunda vidhibiti ambavyo vitaruhusu mikono hii inayoweza kunyumbulika kushughulikia majukumu haya ipasavyo.
"Kwa ujumla, utendakazi wa vidhibiti vile hutegemea uundaji wa hesabu ambao unaweza kuunda ramani halali kati ya nafasi mbili za utendakazi za roboti, yaani, nafasi ya kazi na nafasi ya kitendaji," Donato alielezea. "Hata hivyo, utendakazi ufaao wa vidhibiti hawa kwa ujumla hutegemea maono-maoni ambayo yanaweka mipaka uhalali wao ndani ya mazingira ya maabara, kuzuia kupelekwa kwa mifumo hii katika mazingira asilia na yenye nguvu. Nakala hii ni jaribio la kwanza la kushinda kizuizi hiki ambacho hakijashughulikiwa na kupanua ufikiaji wa mifumo hii kwa mazingira ambayo hayajaandaliwa.
"Kinyume na dhana potofu ya kawaida kwamba mimea haisogei, mimea kwa bidii na kwa makusudi husogea kutoka sehemu moja hadi nyingine kwa kutumia mikakati ya harakati kulingana na ukuaji," Donato alisema. "Mikakati hii ni nzuri sana kwamba mimea inaweza kutawala karibu makazi yote kwenye sayari, uwezo unaokosekana katika ulimwengu wa wanyama. Kwa kupendeza, tofauti na wanyama, mikakati ya harakati ya mimea haitokani na mfumo mkuu wa neva, lakini badala yake, huibuka kwa sababu ya mifumo ya kisasa ya mifumo ya kompyuta iliyogawanywa.
Mkakati wa udhibiti unaozingatia utendakazi wa kidhibiti cha watafiti hujaribu kuiga mbinu za kisasa zilizogatuliwa zinazosimamia mienendo ya mimea. Timu hiyo ilitumia zana za kijasusi bandia kulingana na tabia, ambazo zinajumuisha mawakala wa kompyuta waliogatuliwa pamoja katika muundo wa chini kwenda juu.
"Ubunifu wa kidhibiti chetu chenye msukumo wa kibiolojia upo katika usahili wake, ambapo tunatumia utendakazi wa kimsingi wa mkono wa roboti ili kutoa tabia ya kufikia jumla," Donato alisema. "Hasa, mkono wa roboti laini unajumuisha mpangilio usiohitajika wa moduli laini, ambazo kila moja huamilishwa kupitia utatu wa vitendaji vilivyopangwa kwa radially. Inajulikana kuwa kwa usanidi kama huo, mfumo unaweza kutoa mwelekeo sita wa kanuni.
Mawakala wa kompyuta wanaosimamia utendakazi wa kidhibiti cha timu hutumia amplitude na kuweka muda wa usanidi wa kianzishaji kuzalisha aina mbili tofauti za miondoko ya mimea, inayojulikana kama circumnutation na phototropism. Mizunguko ni mizunguko inayoonekana kwa kawaida katika mimea, ilhali phototropism ni mienendo inayoelekeza ambayo huleta matawi ya mmea au majani karibu na mwanga.
Kidhibiti kilichoundwa na Donato na wenzake kinaweza kubadili kati ya tabia hizi mbili, kufikia udhibiti wa mfuatano wa silaha za roboti zinazozunguka katika hatua mbili. Hatua ya kwanza kati ya hizi ni awamu ya uchunguzi, ambapo silaha huchunguza mazingira yao, wakati ya pili ni hatua ya kufikia, ambapo huhamia kufikia eneo au kitu kinachohitajika.
"Labda jambo muhimu zaidi la kuchukua kutoka kwa kazi hii mahususi ni kwamba hii ni mara ya kwanza kwa silaha laini za roboti zisizo na uwezo zimewezeshwa kufikia uwezo nje ya mazingira ya maabara, kwa mfumo rahisi sana wa udhibiti," Donato alisema. "Zaidi ya hayo, kidhibiti kinatumika kwa laini yoyoterobotimkono ulitoa mpangilio sawa wa uanzishaji. Hii ni hatua kuelekea utumiaji wa mikakati iliyopachikwa ya kuhisi na kusambazwa katika roboti zinazoendelea na laini.
Kufikia sasa, watafiti walijaribu kidhibiti chao katika mfululizo wa majaribio, kwa kutumia mkono wa kawaida unaoendeshwa na kebo, nyepesi na laini na digrii 9 za uhuru (9-DoF). Matokeo yao yalikuwa ya kuahidi sana, kwani kidhibiti kiliruhusu mkono kuchunguza mazingira yake na kufikia eneo lengwa kwa ufanisi zaidi kuliko mikakati mingine ya udhibiti iliyopendekezwa hapo awali.
Katika siku zijazo, kidhibiti kipya kinaweza kutumika kwa mikono mingine laini ya roboti na kujaribiwa katika mipangilio ya maabara na ya ulimwengu halisi, ili kutathmini zaidi uwezo wake wa kukabiliana na mabadiliko yanayobadilika ya mazingira. Wakati huo huo, Donato na wenzake wanapanga kukuza mkakati wao wa kudhibiti zaidi, ili iweze kutoa mienendo na tabia za mkono wa roboti.
"Kwa sasa tunatazamia kuimarisha uwezo wa kidhibiti ili kuwezesha tabia ngumu zaidi kama vile kufuatilia shabaha, kunyoosha mkono mzima, n.k., ili kuwezesha mifumo kama hii kufanya kazi katika mazingira asilia kwa muda mrefu," Donato aliongeza.
Muda wa kutuma: Juni-06-2023