باحثون صينيون يطورون ذراعا آلية لينة جديدة بوسعها تقديم مساعدات دقيقة في المنزل

خفي 2 مايو 2021 (شينخوا) لا تستطيع فتح زجاجة مياه؟ ثمة ذراع آلية لينة ستقوم بذلك بدلا منك.

وطور باحثون من جامعة الصين للعلوم والتكنولوجيا ذراعا آلية يمكنها القيام بمهام يومية دقيقة.

وتعد مهام مثل تنظيف النوافذ وفتح الأبواب والزجاجات وكذلك الأدراج والإمساك بقطعة من التوفو (جبن الصويا) ورسم خطوط مستقيمة بمسطرة، بمثابة أمور يسيرة بالنسبة للذراع الآلية.

وعادة ما تكون الأذرع الميكانيكية المستخدمة بشكل واسع في الصناعة صلبة وقوية. ويمكنها العمل بدقة عالية لكنها تفتقر إلى التطور الذي يمكنها من الوصول إلى بيئة غير منظمة وغير قابلة للتنبؤ والتفاعل معها.

وخلال خطاب ألقاه مؤخرا، قال لي ده يي، أكاديمي من الأكاديمية الصينية للهندسة، إن المشكلة الجوهرية هي التناقض بين الانفتاح والانغلاق في تطوير أجيال جديدة من الذكاء الاصطناعي.

ومع استلهام الفكرة من أقراص عسل النحل، قام فريق من باحثي جامعة الصين للعلوم والتكنولوجيا بطرح هيكل جديد يحمل اسم "شبكات الهواء المضغوط على شكل أقراص العسل"، والذي يجمع بين هيكل عظمي على شكل أقراص عسل النحل وشبكة تعمل بالهواء المضغوط، ما يوفر أشكالا مستقرة، وقدرة كبيرة نسبيا على التحمل، واستجابة سريعة، وتفاعلا أكثر ليونة مع بيئته.

وشأنها شأن الخلايا المنشورية السداسية التي تحتضن يرقات النحل ويُخزن بها العسل، يمكن للهيكل على شكل أقراص عسل النحل أن يوفر أقل قدر من الكثافة مع تمتعه بخصائص ضغط عالية.

وعندما تنتفخ الغرف في شبكة الهواء المضغوط، يمكن للذراع الآلية أن تنثني وتتحرك في كافة الاتجاهات من خلال تغيير هيكل قرص العسل، وتلوح بحرية مثل خرطوم الفيل.

وتتميز الذراع الآلية بخفتها العالية ويمكن تصنيعها من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث تصل تكلفة طباعة ذراع آلية بطول 60 سنتيمترا إلى حوالي 3500 يوان (حوالي 500 دولار أمريكي).

أما تكلفة نظام التحكم لتوجيه الذراع فهي مرتفعة نسبيا. ويستخدم الفريق حاليا مكونات صناعية للهواء المضغوط تصل تكلفتها إلى نحو 30 ألف يوان. ويخطط الباحثون لتطوير نظام توجيه منخفض التكلفة.

وتم نشر هذا البحث في المجلة الدولية لبحوث الروبوتات.

وقال تشن شياو بينغ، مؤلف البحث المعني بالمراسلة ومدير مختبر الروبوتات في الجامعة المذكورة، إن التحدي الأساسي لقيام الروبوت بأعمال المنزل يكمن في البيئة غير المغلقة، وهو ما يعني أن الذكاء الاصطناعي لا يمكنه التعامل بفاعلية مع المتغيرات غير المعلومة في بيئات معقدة مثل المنزل. إذ أن الأمر يشبه سيارة ذاتية القيادة تسير بشكل ذاتي في بيئة طبيعية خارج السيطرة كليا.

وتتطلب الأذرع الآلية الصلبة بيئة مغلقة، لأنه إذا ما حاولت ذراع آلية صلبة تشغيل الميكروويف واقتربت قطة، فإن الأمر قد ينتهي بكارثة.

وأشار تشن إلى أن الذراع الآلية اللينة تضعف درجة صعوبة الأحوال غير القابلة للتنبؤ في بيئة غير مغلقة ولا تتطلب نماذج وعمليات إدراك دقيقة لتنفيذ المهام. فعلى سبيل المثال، يمكنها فتح درج حتى إذا تدخل شخص ما في الأمر.

وحصل فريق تشن على أكثر من 10 جوائز في المنافسات الدولية لبطولة العالم للروبوت "روبوكب"، بما في ذلك فئة الروبوتات المنزلية. ويعتقد تشن أن الذراع اللينة ستحسن كفاءة عمل هذه الروبوتات.