في إنجاز جديد في عالم الروبوتات، طوّر باحثون من جامعة EPFL يدًا روبوتية لينة تتكون من شرائح مصنوعة من السيليكون ملفوفة حول معصم وتتضمن أصابع ميكانيكية، مع مفاصل مزودة بنوابض، وذراع روبوتية قابلة للانثناء، ويمكن لليد الروبوتية التكيّف مع الأجسام المختلفة دون الحاجة إلى بيانات بيئية دقيقة أو أنظمة تحكم معقدة.

تمكنت هذه اليد المعروفة باسم ADAPT، من التقاط 24 جسمًا متنوعًا بنسبة نجاح وصلت إلى 93%، مستخدمة فقط أربع حركات مبرمجة، مستفيدة من مرونتها الميكانيكية لتشكيل قبضات تنتظم تلقائيًا بطريقة تشبه اليد البشرية بنسبة بلغت 68%. وقد نُشرت نتائج هذا البحث في المجلة العلمية Nature Communications Engineering.

تفاصيل البحث

على عكس الأنظمة الروبوتية التقليدية التي تعتمد على تحكم مركزي دقيق ومحركات منفصلة لكل مفصل، تستند يد ADAPT الروبوتية إلى مفهوم “الذكاء الميكانيكي الموزّع” (Distributed mechanical intelligence)، إذ يؤدي التوزيع الدقيق للمواد اللينة والنوابض في اليد إلى القدرة على التفاعل الطبيعي مع الأجسام، وهذا يتيح لها التكيّف بسهولة مع الأجسام المختلفة من حيث الشكل والحجم.

ويوضح Kai Junge، طالب الدكتوراه في كلية الهندسة في EPFL، والمشارك في تطوير المشروع: “نحن كبشر لا نعتمد على معلومات دقيقة لالتقاط الأشياء، بل على تفاعل مرن بين اليد والجسم”، ويضيف: “هذا النوع من التوافق هو ما نحاول تقليده في تصميمنا للروبوتات”.

التجارب العملية

في الاختبارات العملية، أظهرت اليد الروبوتية ADAPT قدرتها على أداء مهام التقاط الأجسام باستخدام أربعة أوضاع حركية عامة فقط، دون الحاجة إلى تعديل كل مفصل بنحو مستقل. ومع أنها تحتوي على 12 محركًا فقط ضمن المعصم، تدير هذه المحركات 20 مفصلًا بفضل التوزيع الذكي للنوابض وشرائح السيليكون.

تمكنت اليد من التكيف مع مجموعة من الأجسام المختلفة في الأحجام والأشكال، ومقارنةً بنسخة صلبة من اليد، حققت اليد اللينة أداءً متفوقًا في أكثر من 300 تجربة.

خطوة نحو روبوتات أكثر تكيفًا مع البيئة

مع أن الهدف لم يكن محاكاة اليد البشرية بنحو مباشر، فإن النتائج أظهرت كيف يمكن للمواد المناسبة والمتوافقة وحدها أن تؤدي مهام معقدة دون تدخل برمجي كبير. ويعمل الفريق حاليًا على دمج مستشعرات ضغط وأنظمة ذكاء اصطناعي ضمن اليد، لتحسين قدرتها على التعامل مع البيئات المعقدة وغير المُتوقعة.

ويقول Kai Junge: “إن تعزيز فهمنا للذكاء الميكانيكي قد يفتح الباب أمام جيل جديد من الروبوتات، أكثر قدرة على التكيف مع البيئات الطبيعية المختلفة”.