ربات‌ها، تایپیست می‌شوند

در تلاش جدید، محققان موسسه ویرجینیا تکنولوژی سعی در ساخت دستان رباتیک زیست تقلیدی دارند که با بهینه‌سازی آن بتواند کارایی و عملکردی شبیه و نزدیک به دستان انسان داشته باشد.

نیکولاس تایر و شانک پریا مطالعات انجام شده روی این پروژه را در آخرین شماره نشریه «ساختارها و مواد هوشمند» به چاپ رسانده‌اند.

محققان این دست‌ها را دستان رباتیک چالاک شبیه انسان یا DART نامگذاری کرده‌اند. هدف اصلی محققان از این طراحی این است که ببینند دست‌های رباتیک قادرند با صفحه کلید کامپیوتر تایپ کنند یا خیر.

محققان نشان دادند که یک دست رباتیک قادر است 20 کلمه در دقیقه تایپ کند و در مقایسه با انسان که به طور میانگین با 2 دست 33 کلمه در دقیقه تایپ می‌کند رکورد قابل توجهی است. محققان پیش‌بینی می‌کنند که 2 دست رباتیک با هم می‌تواند حداقل 30 کلمه در دقیقه تایپ کند. این دست‌ها در نهایت می‌تواند در ربات انسان‌نما جهت کمک به افراد معلول و ناتوان به کار گرفته شود و در کارهایی نظیر تایپ کردن، باز کردن در و دادن اشیا به دست انسان کمک کند.

برای این کار مطالعات وسیعی روی فیزیولوژی دست انسان شامل ساختار اسکلتی ـ عضلانی، محدوده حرکتی و قدرت چنگ‌زنی دست انجام گرفت.

دست انسان حدودا شامل 40 عضله است که 23 درجه آزادی حرکت دست و مچ را فراهم می‌کند. به منظور تکرار و شبیه‌سازی عضلات محققان از موتور خود مهار و سیم‌هایی که در طول دست، مچ و ساعد ربات گسترش یافته بود استفاده کردند.

دست‌های رباتیک در مجموع شامل 19 موتور بودکه 19 درجه آزادی حرکت را برای این دست‌ها به ارمغان می‌آورد.

شانک پریا می‌گوید: پراهمیت‌ترین قسمت کار ما بهینه‌سازی در طراحی دست به منظور کاهش تعداد موتورها و رسیدن به محدوده حرکتی و درجه آزادی دست انسان است. همچنین ما می‌توانیم دست‌ها را به شکلی برنامه‌ریزی کنیم که بیشترین کارایی در تایپ را داشته باشد.

یکی از تفاوت‌های کوچک این دست با دست انسان این است که انگشت‌ها در دست رباتیک مستقل از هم کنترل می‌شوند.

در انگشت انسان گاهی اوقات عضلات به تاندون‌ها متصل شده و بندها در بیش از یک انگشت قابلیت حرکت دارند.

دستان رباتیک را می‌توان به وسیله دستورات ورودی از طریق صفحه کلید یا یک برنامه تشخیص صدا کنترل کرد. در هنگام تایپ کردن انگشت جهت قرار گرفتن روی حرف مناسب دستورات لازم را دریافت می‌کند و با فشار لازم جهت تایپ حرف را وارد می‌کند چنانچه در این بین خطای تایپی تشخیص داده شود دست کلید Delete را فشار می‌دهد تا حرف اشتباه حذف شود. با حرکت دادن مچ و ساعد DART می‌‌تواند هریک از حروف قسمت اصلی صفحه کلید را تایپ کند.

این دست‌ها اولین دست‌های رباتیک طراحی شده نیستند و طی این سال‌ها دستان رباتیک زیادی با تعداد انگشتان متفاوت چه به منظور مقاصد پزشکی و بحث اعضای مصنوعی و چه به لحاظ صنعتی ساخته شده است، اما تاکنون دستانی که با چنین دقت و سرعتی شبیه انسان تایپ کند به بازار ارائه نشده است. قرار است این دست‌ها در پوست سیلیکونی قرار گیرند تا جلوه زیباتری داشته باشد.