MIT-Robot

شروع این پروژه ی تحقیقاتی دانشگاه MIT، از بهار گذشته کلید خورد، درست زمانی که دنیلا راس و کایل گیلپین از همین دانشگاه، چیزی به نام “ماسه هوشمند” را معرفی نمودند. ماسه ی هوشمند، توده‌ای از مکعب های رباتیک بسیار کوچکی بود که قابلیت کاملا مستقل تقلید از هر شکل دو بعدی را که شما با آن‌ها می ساختید، داشتند.

تنها دلیلی که موجب شده این کار هنوز کاملا رباتیکی نباشد، این است که ماسه ی هوشمند نمی‌تواند خود را حرکت دهد: شما باید برای انجام هر کاری، خودتان آن را حرکت دهید. بخاطر برخی از این دست دلایل، MIT با توسعه ی نسخه‌ای جدید از ماسه ی هوشمند با عنوان THAT CAN MOVE ALL BY ITSELF، تصمیم به حذف این ویژگی از نسخه قبلی گرفته است.

جان رومانیشین، دانشمند و محقق دانشگاه MIT، در چند سال گذشته بر روی این مکعب های رباتیک کوچک که M-Block نام دارند، کار می‌کرده است، اما چون زمان زیادی از شروع تحقیقاتش می گذشت و نتیجه‌ای حاصل نشده بود، خیلی‌ها فکر می‌کردند او دیوانه شده است تا اینکه بالاخره توانست کار خود را به نتیجه‌ای برساند. روش کار او به نظر سحر و جادو می رسید اما این روش تنها از فیزیک سرچشمه گرفته بود: با چرخاندن چرخ هرزگرد داخلی تا سرعت ۲۰,۰۰۰ دور در دقیقه و سپس اعمال یک ترمز ناگهانی و حفظ اندازه ی حرکت (تکانه) زاویه ای، باعث می‌شود که کل مکعب ها به حرکت درآیند و در برخی موارد، حتی در یک فاصله ی قابل توجه پرش کنند. در اینجا، در هر لحظه تنها یک محور حرکتی وجود دارد، اما همیشه پتانسیلی برای افزودن دو چرخ هرزگرد بیشتر برای قابلیت حرکت در هر جهتی موجود می باشد.

مکعب ها با آرایشی از آهنرباها به یکدیگر می چسبند و این آهنرباها، آن‌ها را برای چرخش در اطراف لبه ها تقویت می نمایند. این روش هوشمندانه است اما استفاده از آهنرباهای دائمی باعث مشکل شدن حفظ یک مکعب توسط مکعب بخصوص دیگر می شود: تنها راه برای انجام این کار، با نیروهای حرکتی چندگانه می‌باشد که موجب هدر رفتن وقت و انرژی می گردند. بنابراین ترجیح داده می‌شود که هر مکعب قادر باشد آهنرباهای روی خود را به حالت روشن یا خاموش تغییر وضعیت دهد و باعث شود که مکعب X بتواند به مکعب Y، بسیار آسان‌تر و بدون وجود هیچ نگرانی درباره ی برخورد (و یا الحاق) ناگهانی به مکعب N بچسبد.

با در نظر گرفتن موارد ذکر شده، توجه به این نکته نیز جالب است که ماسه هوشمند از آهنرباهای الکتروپرمننت (آهنرباهایی با قابلیت روشن یا خاموش شدن) برای گرفتن انتخابی یک مکعب به منظور چسبیدن به مکعبی دیگر استفاده می کند. با قابلیت اتصال انتخابی و سه محور کنترل، می‌توان یک گروه از M-Block ها را تصور کرد که می‌توانند یک سری از تحقیقات را در روشی جدید شروع نمایند.

همچنین باید این مورد نیز ذکر شود که استفاده از چرخ واکنشی داخل یک طرح مکعبی، چند سال پیش در آزمایشگاه رافائلو دی.اندرس از دانشگاه ETH زوریخ آزمایش شده بود. هنوز هم به صورت فعالانه ای بر روی Cubli (مکعب رباتیک دانشگاه زوریخ) کار می‌شود و در حالی که آن‌ها، از این چرخ برای ایجاد تعادل بر روی یک گوشه ی مکعب بهره برده اند، اما همچنان در حال توسعه ی قابلیت پرش هستند، هرچند که مکعب Cubli از سال گذشته در یک بعد کار می کند:

شنیده شده که در گذشته، تلاش‌های انجام گرفته برای این کار با یک مکعب کامل متمایل،‌ به دلیل میزان انرژی درگیر منجر به تخریب سخت مکعب شد. همچنین Cubli بسیار بزرگ‌تر (و سنگین تر) از یک M-block است که باعث می‌شود مشکلاتش در حرکت دادن خود به صورت نمایی بیشتر شود، با این حال در زمانی که این کار انجام شود، واقعاً اتفاق چشمگیری خواهد بود.
در همین حال، در دانشگاه MIT نیز بر روی “ایجاد یک ارتش ۱۰۰ تایی از مکعب های رباتیک” به سختی کار شده است و البته، محققان دانشگاه به این مقدار قانع نیستند:

محققین معتقدند که یک نسخه تصفیه شده تر از سیستم آن‌ها می‌تواند حتی برای چیزی شبیه به مقیاس فعلی خود نیز مفید باشد. ارتش هایی از مکعب های متحرک قادر خواهند بود به طور موقت پل ها یا ساختمان‌ها را در طی مواقع اضطراری تعمیر کنند و یا برای بالا بردن و بستن داربست در پروژه های ساختمانی مورد استفاده قرار گیرند. آن‌ها می‌توانند در مواقع لزوم، به شکل‌های مختلف اثاثیه ی خانه‌ها یا تجهیزات سنگین درآیند،‌ همچنین می‌توانند به صورت دسته‌ای در محیط های بیمارستانی یا غیر قابل دسترس برای انسان، تشخیص مشکلات و شکل دهی مجدد خودشان برای ایجاد راه حل‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرند.

رومانیشین می گوید: “ما صدها عدد از این مکعب ها را به صورت تصادفی بر روی کف اتاقی پراکنده کردیم و توانایی آن‌ها در شناسایی یکدیگر، ملحق شدن و به طور مستقل و بر اساس تقاضا، تغییر شکل دادن به یک صندلی یا نردبان و یا حتی یک میز را سنجیدیم.”

محققان دانشگاه MIT، ماه آینده کار خود را در کنفرانس بین‌المللی IEEE و در بخش سیستم‌ها و ربات های هوشمند که به میزبانی ژاپن برگزار خواهد شد ارائه می‌دهند.

مطلب را در شبکه های اجتماعی اشتراک گذاری کنید.