دست رباتیک چینی هنر ۲۵۰۰ ساله گلدوزی ابریشم را آموخت

شرکت چینی Agilink با آموزش دست رباتیک OmniHand 3 Ultra توسط یکی از استادان گلدوزی سوژو، توانایی این دست را در انجام کارهای بسیار ظریف مانند جداسازی رشته‌های ابریشم، نخ‌ کردن سوزن و دوخت به نمایش گذاشته است.

به گزارش سرویس رباتیک تک‌ناک، این شرکت که از شرکت رباتیک چینی AgiBot منشعب شده است، برای آزمایش توانایی‌های دست رباتیک خود به سراغ فو شیانگ‌هونگ، یکی از استادان گلدوزی سنتی سوژو رفت. این هنر بیش از ۲۵۰۰ سال قدمت دارد و اجرای آن به کنترل بسیار دقیق انگشتان، تنظیم نیروی دست و هماهنگی بالا نیاز دارد.

دست رباتیک OmniHand 3 Ultra پس از این آموزش توانسته است چند مرحله حساس گلدوزی را انجام دهد. این مراحل شامل جدا کردن رشته‌های ظریف ابریشم، عبور نخ از سوراخ سوزن، کشیدن پارچه روی قاب و انجام دوخت است.

بیشتر بخوانید: سنگاپور ربات‌های انسان‌نما را به مأموریت‌های پرخطر می‌ فرستد

گلدوزی ابریشم، آزمونی برای دقت دست رباتیک چینی

یکی از مهم‌ترین مراحل گلدوزی سوژو، تقسیم یک نخ اصلی ابریشم به رشته‌های بسیار نازک‌تر است. براساس ویدیوی منتشرشده، یک نخ اصلی می‌تواند از ۱۶ رشته تشکیل شده باشد.

دست رباتیک برای جدا کردن این رشته‌ها باید با یکی از انگشتان، بخش‌های بسیار نازک نخ را از یکدیگر جدا کند و هم‌زمان با انگشتان دیگر کشش نخ را ثابت نگه دارد. نوک انگشتان نیز باید هنگام پیچاندن آرام نخ، تماس خود را با سطح آن حفظ کنند.

این فرایند برای یک ربات دشوار است، زیرا ابریشم وزن کمی دارد، بسیار نازک است و در برابر تغییر نیرو، واکنش زیادی نشان می‌دهد. اعمال فشار بیش از حد می‌تواند رشته را خراب کند و فشار کم نیز باعث لغزش آن از میان انگشتان می‌شود.

نخ‌ کردن سوزن نیز به دقت زیادی نیاز دارد. ربات باید موقعیت نخ و سوراخ کوچک سوزن را تشخیص دهد و سپس حرکت انگشتان را با نیروی مناسبی انجام دهد. دوخت پارچه نیز کنترل هم‌زمان موقعیت، فشار و حرکت چند انگشت را ضروری می‌کند.

شرکت Agilink مدل دقیق دست حاضر در ویدیو را اعلام نکرده است، اما این محصول از نظر ظاهری با OmniHand 3 Ultra-M شباهت دارد. این مدل تقریبا ابعادی مشابه دست انسان دارد و وزن آن به ۶۳۰ گرم می‌رسد.

این دست رباتیک چینی از طراحی محرک مستقیم استفاده می‌کند. در این ساختار، موتور بدون استفاده از تاندون یا سیستم انتقال واسطه، مستقیما مفصل را حرکت می‌دهد. OmniHand 3 Ultra-M می‌تواند وزنه‌ای ۳ کیلوگرمی را به‌ صورت پایدار نگه دارد و تا ۸ کیلوگرم را بلند کند. باز و بسته شدن دست نیز حدود ۰.۳ ثانیه زمان می‌برد و دقت تکرار موقعیت آن حدود ۰.۲ میلی‌متر اعلام شده است.

حسگرهای لمسی به ربات امکان تشخیص لغزش می‌دهند

توانایی OmniHand در کار با ابریشم تنها به ساختار مکانیکی انگشتان محدود نمی‌شود. شرکت Agilink در نوک هر انگشت از حسگرهای مبتنی بر بینایی استفاده کرده است. این حسگرها تغییرات بسیار کوچک سطح تماس را مشاهده می‌کنند و اطلاعات لازم را برای تنظیم نیروی انگشتان در اختیار سیستم کنترل قرار می‌دهند.

شرکت سازنده اعلام کرده است که حسگرهای نوک انگشت می‌توانند نیرو را در سه بُعد اندازه‌گیری کنند و تغییر شکل‌هایی به کوچکی ۰.۰۸ میلی‌متر را تشخیص دهند. این سطح از حساسیت به ربات اجازه می‌دهد تشخیص دهد که یک جسم در حال لغزش است یا فقط تماس سطحی با نوک انگشت دارد.

کف دست نیز به یک حسگر تماس با ۳۰۰ نقطه اندازه‌گیری مجهز شده است. ترکیب این حسگرها با کنترل دقیق مفاصل باعث می‌شود ربات هنگام گرفتن اجسام حساس، فشار واردشده را بهتر تنظیم کند.

نمایش گلدوزی با این دست رباتیک چینی، یکی از چالش‌های مهم توسعه ربات‌های انسان‌نما را نیز نشان می‌دهد. ربات ممکن است به کمک دوربین محیط را ببیند و بتواند اندام‌های خود را حرکت دهد، اما بدون کنترل دقیق نیرو، تعامل ایمن با اشیا و انسان‌ها دشوار خواهد بود.

چنین توانایی‌هایی می‌توانند برای ربات‌هایی که در محیط خانه فعالیت می‌کنند اهمیت زیادی داشته باشند. ربات خانگی باید بتواند اشیای شکننده را بردارد، با وسایل مختلف کار کند و بدون آسیب‌ رساندن به افراد، وظایف خود را انجام دهد. بسیاری از کارهای صنعتی ساده‌تر به چنین سطحی از ظرافت نیاز ندارند.

بیشتر بخوانید: اولین ربات انسان‌نمای متن‌باز فول‌استک معرفی شد

رقابت برای ساخت دست رباتیک شبیه انسان ادامه دارد

شرکت‌های دیگر نیز روش‌های متفاوتی را برای افزایش مهارت دست رباتیک دنبال می‌کنند. شرکت LinkerBot برای نمونه دست Linker Hand L30 Pro را با پنج انگشت و مکانیزم مبتنی بر تاندون طراحی کرده است. این ساختار تلاش می‌کند آناتومی دست انسان را تقلید نماید.

این دست برای انجام سریع و تکرارپذیر کارهایی مانند پیچ‌ کردن یا برداشتن ورقه‌های نازک طراحی شده است. با وجود این، تقلید دقیق از ساختار دست انسان باعث افزایش وزن می‌شود و LinkerBot نیز اعلام کرده است که نیروی نوک انگشتان این محصول محدود است.

دست‌های LinkerBot روی ربات‌های انسان‌نمای شرکت Humanoid نیز آزمایش شده‌اند. این ربات‌ها در نمایشگاه InnoEx هنگ‌کنگ توانستند سازهایی مانند پیانو و درام را در قالب یک گروه موسیقی رباتیک بنوازند.

شرکت Boston Dynamics در مقابل مسیر متفاوتی را انتخاب کرده است. دست جدید ربات Atlas این شرکت تنها چهار انگشت دارد. مهندسان این شرکت پس از بررسی نقش انگشت کوچک در فعالیت‌های روزمره به این نتیجه رسیدند که حذف آن می‌تواند طراحی را ساده‌تر کند.

این شرکت معتقد است هر انگشت اضافی هزینه و پیچیدگی بیشتری به سیستم اضافه می‌کند و احتمال خرابی را نیز افزایش می‌دهد. به همین دلیل، دست Atlas بیشتر برای انجام کارهای مقاوم کارخانه‌ای و استفاده از ابزارهایی مانند دریل و تجهیزات جوشکاری طراحی شده است.