آخرين بروزرساني اين مطلب:
January 31, 2008 8:45 PM
گله هایی از روبات ها که با استفاده از نیروهای الکترومغناطیسی به یکدیگر می چسبند و به شکل های مختلفی درمی آیند، توسط محققین امریکایی در حال توسعه می باشند.
به گزارش الکترونیوز و به نقل از نیوساینتیست، هدف نهایی این است که گله هایی از روبات های میکروسکوپی ایجاد شوند که قادر باشند از طریق چسبیدن به یکدیگر به هر شکلی تبدیل شوند.
ست گولدستین، که رهبری این پروژه را در دانشگاه کارنجی ملون، پیتزبورگ امریکا، به عهده دارد، تصدیق می کند که این هدف یک چشم انداز دراز مدت می باشد.
البته، تیم وی در تلاش است تا با انجام شبیه سازی هایی، استراتژی های کنترلی برای روبات های تغییر شکل دهنده ی آینده یا "کلیترونیک" را توسعه بخشد و برای این منظور بر روی دسته های کوچکی از ماشین های ابتدائی و جیبی آزمایشاتی انجام می دهند.
این روبات های آزمایشی از نیروهای الکترومغناطیسی برای انجام مانورهای خود، ارتباط برقرار کردن و حتی به اشتراک گذاردن انرژی استفاده می کنند.
عدم وجود قسمت متحرک
یک مجموعه از نمونه های کلیترونیک به شکل استوانه ای می باشند، روبات های چرخ داری با حلقه ای از آهنرباهای مغناطیسی در اطراف لبه هایشان، که به یکدیگر متصل می باشند. با روشن و خاموش کردن این آهنرباها، این به اصطلاح "اتم های کلیترونیک" یا "کاتم ها" می توانند به شکل مطمئنی به یکدیگر متصل شده و به دور هم بغلتند. (ویدئو مربوطه را ببینید، بالا سمت چپ)
نیرویی به چرخ های روبات داده نمی شود، بنابراین آن ها برای مانور به دور خود باید کاملا متکی به آهنرباهایشان باشند. گولدستین در این باره گفت: "این ها اولین روبات های قابل تحرک بدون وجود هیچ قسمت متحرکی می باشند." آن ها همچنین از آهنرباهای مغناطیسی خود برای اشتراک نیرو، ارتباط برقرار کردن و شکل ساده ای از حسگر استفاده می کنند.
از آنجا که استفاده از نیروهای مغناطیسی در مقیاس های کوچک تر بازده کمتری دارد، این تیم تحقیقاتی شروع به آزمایشاتی با نیروهای الکتریکی به جای آن ها نموده اند.
آخرین نمونه ها به شکل روبات های جعبه ای مانندی هستند که "cubes" نام گرفته اند و دارای شش بازوی پلاستیکی به همراه ضمایم ستاره شکلی در انتهای هر یک از آن ها می باشند.
این ستاره ها چندین الکترود آلومینیمی تختمی باشند و با ساتفاده از الکتریسیته ی ساکن به هم مرتبط می باشند. الکترودهای ستاره های متفاوت دارای بارهای مخالف می باشند، که موجب ایجاد جاذبه بین آن ها می گردد. همین که به یکدیگر متصل شدند، دیگر نیازی به نیرو برای در کنار هم نگه داشتن ستاره ها نیست.
روبات های در مقیاس میکرو
آزمایشات بیانگر این موضوع است که ارسال پیغام و نیرو به دیگر کیوب ها از طریق اتصالات یکسان امکان پذیر است. گولدستین گفت: "امدی داریم تا 100 کیوب را به متصل کنیم و ایده های خود را آزمایش کنیم."
راب رید از آزمایشگاه تحقیقات نیرو هوائی امریکا برای ایجاد نمونه هایی از روبات کوچک تر با تیم کارنجی ملون همکاری می نماید. رید و همکارانش می توانند قالب های سیلیکونی تخت را بصورت اشکال سه بعدی با قطر تنها چند صد میکرون خم نمایند.
گولدستین معتقد است: "ما آن ها را نیز با استفاده از نیروهای الکتریکی به حرکت در خواهیم آورد، از طریق طراحی مدارات و ابزارهایی در قالب طراحی سیلیکونی." وی پیش بینی می کند تا تابستان 2008 ، نمونه هایی که با این روش قادر به غلتیدن به دور خود باشند، در دسترس خواهد بود.
پیمانه ای و بلوکی بودن یکی از ساختارهای مورد علاقه ی محققین روباتیک در جهان می باشد. طراحی های دیگری شامل Swarm-bots، Superbot، و M-TRAN وجود دارند که همین ایده را دنبال می کنند.
اتصالات پیچیده
آلان وینفیلد، محقق گله های هوش مصنوعی در آزمایشگاه روباتیک دانشگاه بریستول، می گوید: "انجام مکانیزم فیزیکی برای اتصال تکه های مختلف به یکدیگر بسیار سخت و دشوار است. اغلب از بست های مکانیکی در کنار قلاب ها استفاده می شود. اگر چه این اتصالات فیزیکی پیچیده هستند، اما بر خلاف اتصالات مغناطیسی نیازی به انرژی نداند."
وی افزود: "من حدس می زنم که اتصالات الکترواستاتیک در مقیاس میکرو به خوبی به کار گرفته خواهند شد چرا که نیروی کمتری برای یک تاثیر بزرگ لازم است."
او همچنین اشاره کرد که با این حال، احتمالا نرم افزار و نه سخت افزار، بزرگ ترین چالش پیش روی محققین در زمینه ی گله های روبات ها خواهد بود: "همین حالا، ما دقیقا نمی دانیم چگونه سیستمی طراحی کنیم که از روی یک گروه از عوامل ساده، در حالت کلی رفتارهای پیچیده ای تولید نماید."
سرانجام، به باور گولدستین روبات های کلیترونیک روزی به این هدف و حتی بیشتر از آن دست خواهند یافت: "من در صورتی کار خود را به پایان رسانده ام که چیزی تولید کنیم که بتواند در آزمون تورینگ مانند یک انسان ظاهر شده و قبول شود." او اضافه کرد: "شما نخوهید دانست که در حال دست دادن با من هستید یا با یک کپی کلیترونیک از من."
|