تطوير ذراع روبوتية مرنة تحاكي خرطوم الفيل

طوّر باحثون ذراعاً روبوتية مرنة تُحاكي خرطوم الفيل، قادرة على الالتواء مع الحفاظ على مرونتها في اتجاهات أخرى، وتستطيع هذه الذراع القيام بأنشطة مثل إغلاق الصمامات وتركيب المصابيح، وذلك بفضل استخدام أجزاء قابلة للانحناء تصبح صلبة عند لفها.
وقال فريق جامعة نورث إيسترن، أن هذا الاختراع قد يُوفر بدائل أكثر أماناً ومرونة للروبوتات الصلبة التقليدية في البيئات الصناعية، مما يُقلل من احتمالية وقوع الحوادث ويُحسّن الأداء في الظروف الصعبة.
وقال جيفري ليبتون، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية والصناعية بجامعة نورث إيسترن، في بيان: 'إنها مرنة وقابلة للتمدد ومطواعة كخرطوم الفيل أو مجس الأخطبوط، ويمكنها أيضاً تطبيق عزم الدوران مثل الروبوت الصناعي التقليدي'.
مثالية
ذلك وتتوفر الروبوتات بنوعين رئيسيين: الروبوتات اللينة والروبوتات الصلبة، وتُستخدم الروبوتات الصلبة بكثرة في البيئات الصناعية، وتُنجز مهام دقيقة بسرعة، لكنها تُشكل مخاطر سلامة جسيمة، إذ تُوضع هذه الأجهزة عادةً في أقفاص، لحماية العمال، نظراً لاحتمالية تعرضهم لإصابات بالغة نتيجة حركتها السريعة.
وتكمن قوتها في قدرتها على توليد عزم الدوران، مما يجعلها مثالية للمهام التي تتطلب قوة دوران هائلة.
وعلى النقيض من ذلك، تستلهم الروبوتات اللينة تصميمها من الأشكال العضوية، مثل مخالب الأخطبوط وخراطيم الفيل، وتتميز هذه الروبوتات بالقدرة على الحركة والتكيف والتفاعل الآمن مع الناس وفي المواقف الصعبة، وعلى عكس الروبوتات الصلبة، قد تُسبب الذراع الروبوتية اللينة، عن غير قصد، ضرراً أقل من الذراع الصلبة، مما يُقلل من احتمالية الإصابة الخطيرة.
ويستخدم الروبوت الهجين مادة جديدة، مثل مفاصل السرعة الثابتة في محاور السيارات.
ويُقدم كلا النوعين من الروبوتات مزايا في المهام الدقيقة، مثل تغيير مصباح كهربائي، وعلى الرغم من أن الروبوت الصلب قادر على تثبيت المصباح بعزم الدوران المطلوب، إلا أنه لا يتمتع بالمرونة الكافية للمناورة في الأماكن الضيقة.
وعلى الرغم من أنها ليست بنفس القوة، إلا أن الروبوتات اللينة قادرة على التكيف مع بيئتها والتعامل مع الأشياء الحساسة دون التعرض للأذى.
ودرس الفريق كيف يمكن أن يؤدي دمج مزايا كلا النظامين إلى حلول روبوتية أكثر أماناً وقابلية للتكيف لمجموعة من القطاعات.
وحدات مطورة
وطور الباحثون وحدات ميكانيكية تُسمى وصلات عالمية صلبة التوائية (TRUNCs) وتتميز هذه الوحدات بالقدرة على الانحناء والتمدد مع التصلب عند الالتواء، مما يسمح لها بنقل القوة بكفاءة.
وبهذا تم بناء ذراع روبوتية مرنة وتدريب شبكة عصبية على تفسير حركات مفاصلها.
وتمكنت ذراع TRUNC من إنجاز عدد من المهام، مثل إغلاق صمام متسرب بسلاسة، وإدخال مصباح كهربائي وتثبيته في المقبس بعناية، وتثبيت مسامير اللوحة الأم بإحكام أثناء مساعدة شخص ما.
ويوضح هذا التصميم كيفية استخدام الروبوتات المرنة في التطبيقات التي تتطلب عزم دوران ومرونة.
ويعتقد الفريق أن الأذرع القائمة على TRUNC يمكن أن توفر بدائل مفيدة وأكثر أماناً للروبوتات الصلبة التقليدية في السياقات التجارية والصناعية، نظراً لقدرتها على تنفيذ المهام بأمان.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

سواليف احمد الزعبي

منذ 3 أيام

• سواليف احمد الزعبي

روبوت يحمي كبار السن من مخاطر السقوط

#سواليف طوّر باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا روبوتاً صغيراً قادراً على رفع ودعم و #إنقاذ #كبار_السن أثناء السقوط. ويستخدم روبوت إي بار E-BAR نظام ربط مبتكراً من 18 قضيباً، ومحركاً متعدد الاتجاهات، و #وسائد_هوائية سريعة النفخ، للمساعدة في المهام اليومية ومنع الإصابات. ووفق 'ستادي فايندز'، صُمم الروبوت خصيصاً لكبار السن الذين لا يزالون في منازلهم، وقد قلّل بشكل كبير من صعوبة المهام في اختبارات المستخدمين، ويمكن أن يُسهم في سد النقص في مقدمي الرعاية، مع دعم رغبة كبار السن في البقاء في المنزل. وقال هاري أسادا، الباحث الرئيسي: 'يُقلّل العديد من كبار السن من خطر السقوط ويرفضون استخدام المساعدات الجسدية، التي تُعدّ مُرهقة، بينما يُبالغ آخرون في تقدير الخطر وقد لا يُمارسون الرياضة، ما يُؤدي إلى انخفاض قدرتهم على الحركة'. مميزات جديدة ما يميز روبوت إي بار عن روبوتات رعاية المسنين الحالية هو مزيجه الفريد من الميزات في نظام واحد. فبينما قد تساعد الروبوتات الأخرى في الوقوف أو المشي أو الكشف عن السقوط، يقوم إي بار بكل ذلك بتصميمه النحيف بشكل مدهش – 38 سم فقط عند أضيق نقطة فيه. هذا يسمح له بالتنقل عبر أبواب المنازل التقليدية وحول الأثاث. ويعمل الروبوت كشبكة أمان غير مرئية موضوعة خلف المستخدم. حرف U توفر شوكته على شكل حرف U الدعم تحت الذراعين أو عند الساعدين، ما يتيح القيام بأنشطة يتجنبها العديد من كبار السن خوفاً من السقوط، مثل الانحناء لالتقاط الأشياء، أو الدخول والخروج من أحواض الاستحمام. وعلى عكس معظم روبوتات الدعم التي تتطلب من المستخدم الوقوف ضمن نطاق قاعدة الروبوت، يستطيع روبوت إي بار مد ذراعه الداعمة عبر فجوات مثل حواف حوض الاستحمام مع الحفاظ على ثباته. لإنشاء آلية الرفع، طوّر فريق البحث نظام ربط مبتكراً من 18 قضيباً، يتبع المسار الطبيعي لحركة الإنسان عند الانتقال من الجلوس إلى الوقوف. وسائد هوائية سريعة ويتضمن روبوت إي بار 4 وسائد هوائية سريعة النفخ، يمكن فتحها في أقل من 250 مللي ثانية لإنقاذ الشخص أثناء السقوط. يراقب النظام مشاكل التوازن، ويمكنه التنبؤ بالسقوط قبل بدء النزول، ما يمنح الوسائد الهوائية وقتًا كافيًا للنفخ وتوفير الحماية الآمنة للمستخدم. على الرغم من #سرعة_السقوط، إلا أن هناك فترة قصيرة ولكنها حاسمة بين اختلال التوازن الأولي والسقوط الفعلي، ما يسمح للنظام بتطبيق تدابيره الوقائية. وصُممت الوسائد الهوائية مع مراعاة بشرة كبار السن. فهي تستخدم أغطية من إسفنج النيوبرين لتوفير احتكاك عالي مع الملابس مع توزيع الضغط على مساحة كبيرة بما يكفي لمنع الكدمات.

خبرني

منذ 4 أيام

• خبرني

روبوت يحمي كبار السن من مخاطر السقوط

خبرني - طوّر باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا روبوتاً صغيراً قادراً على رفع ودعم وإنقاذ كبار السن أثناء السقوط. ويستخدم روبوت إي بار E-BAR نظام ربط مبتكراً من 18 قضيباً، ومحركاً متعدد الاتجاهات، ووسائد هوائية سريعة النفخ، للمساعدة في المهام اليومية ومنع الإصابات. ووفق "ستادي فايندز"، صُمم الروبوت خصيصاً لكبار السن الذين لا يزالون في منازلهم، وقد قلّل بشكل كبير من صعوبة المهام في اختبارات المستخدمين، ويمكن أن يُسهم في سد النقص في مقدمي الرعاية، مع دعم رغبة كبار السن في البقاء في المنزل. وقال هاري أسادا، الباحث الرئيسي: "يُقلّل العديد من كبار السن من خطر السقوط ويرفضون استخدام المساعدات الجسدية، التي تُعدّ مُرهقة، بينما يُبالغ آخرون في تقدير الخطر وقد لا يُمارسون الرياضة، ما يُؤدي إلى انخفاض قدرتهم على الحركة". مميزات جديدة ما يميز روبوت إي بار عن روبوتات رعاية المسنين الحالية هو مزيجه الفريد من الميزات في نظام واحد. فبينما قد تساعد الروبوتات الأخرى في الوقوف أو المشي أو الكشف عن السقوط، يقوم إي بار بكل ذلك بتصميمه النحيف بشكل مدهش - 38 سم فقط عند أضيق نقطة فيه. هذا يسمح له بالتنقل عبر أبواب المنازل التقليدية وحول الأثاث. ويعمل الروبوت كشبكة أمان غير مرئية موضوعة خلف المستخدم. حرف U توفر شوكته على شكل حرف U الدعم تحت الذراعين أو عند الساعدين، ما يتيح القيام بأنشطة يتجنبها العديد من كبار السن خوفاً من السقوط، مثل الانحناء لالتقاط الأشياء، أو الدخول والخروج من أحواض الاستحمام. وعلى عكس معظم روبوتات الدعم التي تتطلب من المستخدم الوقوف ضمن نطاق قاعدة الروبوت، يستطيع روبوت إي بار مد ذراعه الداعمة عبر فجوات مثل حواف حوض الاستحمام مع الحفاظ على ثباته. لإنشاء آلية الرفع، طوّر فريق البحث نظام ربط مبتكراً من 18 قضيباً، يتبع المسار الطبيعي لحركة الإنسان عند الانتقال من الجلوس إلى الوقوف. وسائد هوائية سريعة ويتضمن روبوت إي بار 4 وسائد هوائية سريعة النفخ، يمكن فتحها في أقل من 250 مللي ثانية لإنقاذ الشخص أثناء السقوط. يراقب النظام مشاكل التوازن، ويمكنه التنبؤ بالسقوط قبل بدء النزول، ما يمنح الوسائد الهوائية وقتًا كافيًا للنفخ وتوفير الحماية الآمنة للمستخدم. على الرغم من سرعة السقوط، إلا أن هناك فترة قصيرة ولكنها حاسمة بين اختلال التوازن الأولي والسقوط الفعلي، ما يسمح للنظام بتطبيق تدابيره الوقائية. وصُممت الوسائد الهوائية مع مراعاة بشرة كبار السن. فهي تستخدم أغطية من إسفنج النيوبرين لتوفير احتكاك عالي مع الملابس مع توزيع الضغط على مساحة كبيرة بما يكفي لمنع الكدمات.

عمون

٠٣-٠٥-٢٠٢٥

• عمون

"الهندسة الثقافية في سوق عكاظ" كتاب في معرض الدوحة

عمون - صدر عن دار خطوط وظلال في الأردن للمهندس خالد عبدالرحيم السيد كتابه الجديد المعنون : ( الهندسة الثقافية في سوق عكاظ) حيث يظهر في الكتاب البُعد العقائدي لسوق عكاظ. و يوضح الصلة الدينية بين السوق ومكة المكرمة، ويشرح الطقوس والممارسات الدينية المرتبطة بالسوق. كما يوضح الكتاب الدور الذي لعبه السوق في تعزيز الثقافة، مما يؤكّد عمق العلاقة بين التجارة والثقافة في المجتمع العربي القديم. إن فصول الكتاب تبيّن كيفية تفاعل القبائل المختلفة في هذا الفضاء المشترك. من خلال التحليل للفئات الاجتماعية والاقتصادية للمشاركين في السوق، وكيف كان السوق بمنزلة بوتقة اجتماعية، تجمع بين مختلف شرائح المجتمع العربي. من خلال وصف المسابقات والفعاليات الأدبية، يرسم الكتاب صورة حية للمشهد الأدبي في سوق عكاظ، وكيف أسهم في تشكيل الذائقة الأدبية العربية. يتناول الكتاب أيضا دلالات سوق عكاظ كرمز للهُوية العربية. ويكشفُ أيضا أن السوق أصبح رمزًا للتحول الثقافي العربي الذي اعتمد على الهندسة الثقافية قبل النظريات الحديثة، وكيف أثر في تطور اللغة العربية والأدب. ومن خلال فصول الكتاب يظهر لنا كيف تم استخدام السوق كأداة لتعزيز الهُوية الوطنية، وكيف استمر تأثيره ملموسًا في الثقافة العربية المعاصرة. فالموقع الجغرافي والديني لسوق عكاظ يحظى بدراسة متعمقة في هذا الكتاب. حيث تظهر مميزات الموقع وتأثيره في طبيعة السوق، و مدى أهمية اقتراب السوق من مكة المكرمة. وكيف أثرت العوامل الجغرافية والدينية في النشاط الثقافي في السوق، وكيف أسهمت في تشكيل هويته الفريدة. من الجدير بالذكر أن المؤلف هو خبير ثقافي وإعلامي ومهندس قطري، يتميز بخبرة مهنية متعددة التخصصات تمتد لأكثر من 30 عامًا في مجالات الهندسة، والإدارة، والثقافة، والإعلام. حاصل على بكالوريوس في الهندسة من جامعة نورث إيسترن في بوسطن، وماجستير في الادارة، ومدير إدارة مشاريع معتمد من معهد إدارة المشاريع – الولايات المتحدة، ودبلوم في الأدلة الجنائية الهندسية، إضافة إلى كونه محكم دولي وخبير معتمد في المحاكم القطرية، وخبير في المنظمة العربية للتربية والثقافة والعلوم (الالكسو) وتم تكريمه في سلطنة عمان كواحد من أفضل 25 قائداً إدارياً في مجلس التعاون الخليجي 2019. شغل مناصب قيادية بارزة منها مدير إدارة الفعاليات والشؤون الثقافية في المؤسسة العامة للحي الثقافي (كتارا)، ورئيس تحرير سابق لصحيفة "البنينسولا" وصحيفة "الدوحة غلوب الإلكترونية"، إضافة إلى عضويته في مجلس إدارة عدة شركات، وعضو مجلس إدارة جمعية المهندسين القطرية ومدير برنامج مهندسون بلا حدود – قطر، ونائب رئيس مجلس إدارة الجمعية القطرية للغة العربية. من إنجازاته المميزة الاشراف على جوائز ثقافية بارزة مثل "جائزة كتارا للرواية العربية" و"جائزة كتارا لشاعر الرسول صلى الله عليه وسلم، وجائزة كتارا لتلاوة القرآن، بالإضافة إلى إسهاماته في إطلاق مشاريع ثقافية وإعلامية وهندسية. ألف عددًا من الكتب في مجالات الإعلام والثقافة والهندسة، من بينها: الهندسة الثقافية، والهندسة الرياضية وكأس العالم 2022، والإعلام العربي في عالم مضطرب، وشجرة النخيل ايقونة الثقافة العربية، ودول مجلس التعاون الخليجي والربيع العربي، ورحلة إلي الحقيقة، وحكايات قطرية في طوابع بريدية، وبصمات قطرية في المشهد الثقافي. كما يمتلك خبرة واسعة في التصميم وإدارة المشاريع والهندسة التحليلية، وشارك في تنفيذ وإدارة مشاريع صناعية ضخمة في قطر والإمارات والسعودية. يمتاز السيد برؤية متقدمة في ربط الثقافة بالتنمية، حيث يروج لمفهوم "الهندسة الثقافية" بوصفه أداة استراتيجية لبناء المجتمعات وتعزيز الهويّة عبر مشاريع مستدامة ذات بُعد اقتصادي واجتماعي.