تبدیل ربات صنعتی قدیمی به مربی بدمینتون

یک ربات صنعتی دست‌دوم به نام Denso VS-050 با تغییر کاربری توسط یک علاقه‌‌مند به بدمینتون به دستگاه خودکار تمرین بدمینتون تبدیل شده است.

به گزارش سرویس ورزش تک‌ناک، این ربات می‌تواند توپ‌های بدمینتون را از موقعیت‌ها و زاویه‌های مختلف پرتاب کند و بدون نیاز به بازیکن دوم، تمرین‌های تکرارشونده را برای ورزشکار انجام دهد.

تراویس میچل، علاقه‌مند به بدمینتون، حدود شش ماه برای توسعه این سامانه زمان صرف کرده است. او یک بازوی صنعتی شش‌محوره را با پرتابگر اختصاصی، مخزن توپ، عملگرهای پنوماتیکی و چرخ‌های پرسرعت ترکیب کرد تا دستگاهی برای تمرین خودکار بدمینتون بسازد.

بازوی Denso VS-050 وظیفه برداشتن توپ‌ها و قرار دادن آنها در پرتابگر را بر عهده دارد. میچل با استفاده از مدل سه‌بعدی منتشرشده این بازو، هندسه دقیق آن را وارد نرم‌افزار Fusion کرد و مجموعه‌ای اختصاصی برای نصب روی مچ ربات طراحی کرد.

بیشتر بخوانید: ربات Aceii One؛ مربی هوشمند تنیس که در چمدان جا می‌ شود +عکس

پرتاب توپ بدمینتون با دو موتور ۴۰۰ واتی ربات

پرتابگر این دستگاه از دو سرووموتور AC با توان ۴۰۰ وات استفاده می‌کند که دو چرخ را با سرعت بالا به حرکت درمی‌آورند. هنگامی که توپ بدمینتون میان چرخ‌ها قرار می‌گیرد، اصطکاک سطح آنها به توپ شتاب می‌دهد و آن را از روی تور عبور می‌دهد.

دو سیلندر پنوماتیکی نیز وظیفه تغذیه توپ را انجام می‌دهند. یک سیلندر توپ را می‌گیرد و در موقعیت مناسب نگه می‌دارد و سیلندر دیگر آن را به‌ سمت چرخ‌های در حال دوران هدایت می‌کند. این تجهیزات روی یک قاب آلومینیومی نصب شده‌اند که مستقیما به مچ بازوی رباتیک متصل است.

یکی از چالش‌های اصلی پروژه، ساخت چرخ‌هایی بود که بتوانند با سرعت حداکثر ۶۰۰۰ دور در دقیقه کار کنند. این چرخ‌ها باید سبک و متعادل باشند و در عین حال، اصطکاک کافی با بخش نایلونی توپ ایجاد کنند. همچنین چرخ‌ها نباید در سرعت بالا تغییر شکل دهند.

میچل مواد مختلفی از جمله فوم EVA، لاستیک طبیعی، ورق‌های سیلیکونی و قطعات چاپ سه‌بعدی پوشیده‌شده با Flex Seal را آزمایش کرد. برخی از این مواد اصطکاک کافی نداشتند و برخی دیگر هنگام چرخش با سرعت بالا بیش از حد کشیده می‌شدند.

در نهایت، او یک توپی چرخ پلاستیکی چاپ سه‌بعدی را با نوار باریکی از سیلیکون ترکیب کرد. این طراحی توانست تعادل مناسبی میان اصطکاک، وزن و پایداری در سرعت‌های بالا ایجاد کند و پرتاب‌های یکنواخت‌تری در اختیار دستگاه قرار دهد.

بیشتر بخوانید: این دستگاه یک مربی بدنسازی هوش مصنوعی جیبی است + ویدیو

ذخیره ۱۲۰ توپ و برنامه‌ریزی ۱۲۷ موقعیت

این ربات به سامانه خودکار ذخیره و تغذیه توپ بدمینتون نیز مجهز شده است. یک خشاب چرخان موتوردار، شش لوله دارد و هر لوله می‌تواند حدود ۲۰ توپ بدمینتون را در خود جای دهد. در نتیجه، دستگاه با یک بار بارگذاری ظرفیت حدود ۱۲۰ پرتاب را دارد.

یک حسگر زمان پرواز نیز وضعیت توپ را در لوله فعال بررسی می‌کند. اگر لوله خالی باشد، خشاب به‌طور خودکار به لوله بعدی می‌چرخد. در صورت وجود توپ، سامانه منتظر می‌ماند تا بازوی رباتیک آن را بردارد و به پرتابگر منتقل کند.

نرم‌افزار دستگاه امکان ذخیره موقعیت‌های مختلف بازوی رباتیک و تنظیمات پرتاب را فراهم می‌کند. این سامانه از حداکثر ۱۲۷ موقعیت برنامه‌ریزی‌شده پشتیبانی می‌کند. بنابراین، ربات می‌تواند محل و زاویه ارسال توپ‌ها را تغییر دهد و یک حرکت مشخص را نیز بارها با شرایط تقریبا یکسان تکرار کند.

این قابلیت باعث می‌شود دستگاه تنها نقش یک پرتابگر ثابت را نداشته باشد. بازیکن می‌تواند با دریافت توپ‌هایی از مسیرها و موقعیت‌های مختلف، تمرین‌های متنوع‌تری انجام دهد و حرکات مشخص را چندین بار تکرار کند.

سامانه نهایی روی پایه‌ای با قابلیت تنظیم ارتفاع نصب شده است. کمپرسور و تجهیزات الکترونیکی نیز روی یک چرخ‌دستی قرار گرفته‌اند تا جابه‌جایی مجموعه آسان‌تر باشد. دستگاه با برق ۲۴۰ ولت کار می‌کند.

میچل ابتدا این ربات را در کارگاه آزمایش کرد و سپس آن را به زمین بدمینتون انتقال داد. پس از اصلاح مکانیزم پنوماتیکی تغذیه توپ و چرخ‌های پرتابگر، دستگاه توانست توپ‌ها را به‌ صورت پیوسته و تکرارشونده برای تمرین ارسال کند. به این ترتیب، بازیکن برای دریافت مداوم توپ در جلسات تمرینی به حضور فرد دیگری در سمت مقابل زمین نیاز ندارد.

بیشتر بخوانید: پشت پرده فناوری خط دروازه؛ داور چگونه از گل شدن توپ مطمئن می‌شود؟