محققان دانشگاه هاروارد عضلاتی برای ساخت ربات‌های نرم‌تن ابداع کرده‌اند

بدن انسان از بافت نرمی تشکیل شده تا باعث شود به سهولت در برخوردهای مختلف کبود شویم، ولی این قضیه برای ربات‎ها به نحو دیگری است. اگر یک ربات دارای بدنه‎ی محکم و سخت بازوی خود را به اطراف بچرخاند و متوجه نباشد که شما در آن نزدیکی هستید، چیزی که نصیب‎تان خواهد شد یک چشم کبود است و این عاقبتی نیست که دلخواه کسی باشد. به همین دلیل ربات‎های نرم‎تن ایده‎آل هستند چون برای آن‎ها آسیب زدن به افراد به شکل تصادفی سخت‎تر می‎شود. حالا گروهی از محققان دانشگاه هاروارد به موفقیت‎هایی برای ساخت ربات‎های مهربان‎تر و ملایم‎تر دست یافته‎اند. در تحقیقی که اخیرا منتشر شده است، این تیم جزئیاتی در رابطه با نوع جدیدی از محرک را منتشر کرده‎اند که عملکردی مشابه با یک عضله دارد.

سرپرستی این تیم تحقیقاتی بر عهده‎ی پروفسور George Whitesides بوده و آن‎ها توانسته‎اند نوعی محرک نرم بسازند که طبق گفته‎ی آقای Whitesides “تقلیدی از عضله‎ی دو سر انسان” و در همین حین “از نظر زمان پاسخ و کارآیی شبیه‎ترین به این عضله” باشد. عملکرد این سیستم با استفاده از ساختارهای هوایی الهام گرفته از عضله‎ی تحریک شده توسط خلاء یا به اختصار VAMPها است.

این VAMPها گفته می‎شود توسط منقبض شدن از عمل ماهیچه‎های واقعی تقلید می‎کنند. البته باید توجه داشت که محرک‎ها خم می‎شوند و به علت استفاده از خلاء حجم کاهش می‎یابد، به همین دلیل معمولا از خلاء استفاده نمی‎شود چون به عنوان یک نقطه‎ی بالقوه‎ی شکست از آن یاد می‎شود. ولی این تیم توانسته با استفاده از VAMPها این نگرانی را از بین ببرد، چون به محرک‎ها اجازه می‎دهد با اطمینان کامل تحت جریان خلاء منقبض شوند و در نتیجه اعضای بدن ربات یا سایر قسمت‎های ساختاری آن حرکت کنند و جابجا شوند.

خود این محرک‎ها از لاستیک نرم ساخته شده‎اند و درون آن‎ها محفظه‎های هوای تو خالی لانه زنبوری شکل قرار گرفته است. طبق اعلام این محققان، این ساختار داخلی لانه زنبوری قابلیت خود تنظیمی را دارد و طبق نیاز تغییر می‎یابد تا باعث حرکت محرک‎‎ها به شیوه‎ی خاصی، به عنوان مثال خم شدن، شوند.

گرچه این سیستم به نسبت بعضی از محرک‎های جایگزین مبتنی بر خلاء، متفاوت است ولی باز هم می‎تواند بعد از متحمل شدن مقدار اندکی آسیب به عملکرد خود ادامه دهد. این محققان پی برده‎اند که سیستم آن‎ها حتی اگر یک سوراخ 2 میلی‎متری ایجاد شود می‎تواند عملکرد خود را حفظ کند. ولی اگر یک سوراخ بزرگ‎تر یا نوعی از آسیب رخ دهد، طراحی سیستم VAMPها به نوعی است که به صورت امن از کار بیافتد، یعنی نگرانی نظیر انفجار وجود نخواهد داشت.

علاوه بر امن بودن، این سیستم بسیار ساده توصیف شده است به نحوی که عملکرد غیر پیچیده‎ای ندارد جز ایجاد کردن یک خلاء در محرک که قرار است به هر شیوه‎ای که ساختار داخلی لانه زنبوری دیکته می‎کند (مستقیم، خمیده، پیچیده و غیره) منقبض شود.

طبق اعلام دانشگاه هاروارد، شرکت تازه به کار Soft Robotics مجوز این سیستم فعال‎کننده‎ی نرم را داده و از آن می‎تواند به عنوان بخشی از پروژه‎های ساخت سیستم‎های رباتیک استفاده کند.