ربات انسان‌نما با قابلیت تقلید آنی حرکات انسان

آگیبات، یک استارتاپ رباتیک برجسته چینی، با سرعت چشمگیری در حال تولید ربات‌های انسان‌نما است. این شرکت با طراحی‌های نوآورانه و تولید نزدیک به ۱۰۰۰ ربات، در حوزه رباتیک برای مصارف خانگی و صنعتی از رقبای غربی مانند تسلا پیشی گرفته و به عنوان یک پیشرو در زمینه ربات‌های انسان‌نما شناخته می‌شود.

آینده‌نگری جسورانه آگیبات در حوزه ربات‌های انسان‌نما

شرکت چینی آگیبات، که رسماً با نام رباتیک ژی‌یوان (Zhiyuan Robotics) شناخته می‌شود، با هدف بلندپروازانه‌ی تولید انبوه ربات‌های انسان‌نما، توجه زیادی را در صنعت رباتیک به خود جلب کرده است. شرکت‌هایی مانند تسلا قصد دارند تا سال ۲۰۲۶ به چنین پیشرفتی برسند. اما آگیبات از آن‌ها پیشی گرفته و توانسته است نزدیک به ۱۰۰۰ ربات را در یک سال تولید کند. این شرکت در فوریه ۲۰۲۳ توسط پنگ ژی‌هویی (Peng Zhihui)، از چهره‌های سرشناس دنیای فناوری، تأسیس شد. آگیبات به سرعت جایگاه خود را به عنوان یکی از پیشگامان عرصه رباتیک در جهان تثبیت کرده است.

کارخانه اصلی این شرکت در منطقه لینگانگ فنگ‌شیان شانگهای، مرکز نوآوری و تولید آگیبات است. فیلم‌های منتشر شده توسط آگیبات، فرآیند پیشرفته تولید، شامل مراحل مونتاژ، آزمایش و ارزیابی عملکرد ربات‌ها را نشان می‌دهد. نکته متمایز کننده آگیبات، رویکرد منحصر به فرد آن در تلفیق کار انسان و ربات است. در کارخانه این شرکت، ربات‌های انسان‌نما در کارهایی مانند چیدن اجناس در قفسه و آزمایش قطعات مشارکت دارند. این امر، قابلیت‌های عملی آن‌ها را به خوبی نشان می‌دهد.

گردآوری داده برای کاربردهای دنیای واقعی

یکی از استراتژی‌های کلیدی آگیبات، ایجاد «کارخانه گردآوری داده» است. این سیستم نوآورانه، بر جمع‌آوری داده‌های دنیای واقعی از طریق آموزش ربات‌ها در موقعیت‌های روزمره تمرکز دارد. این موقعیت‌ها شامل کارهایی مانند تا کردن لباس‌ها، مرتب کردن وسایل و انجام امور منزل است. با قرار دادن ربات‌ها در معرض این وظایف واقعی، آگیبات کاربردی بودن و سازگاری محصولاتش را با محیط‌های مختلف تضمین می‌کند.

تاکنون، این شرکت ۹۶۲ ربات انسان‌نما تولید کرده است. این نشان‌دهنده رشد سریع و تعهد آگیبات به نوآوری است. ترکیب آموزش مبتنی بر داده و همکاری انسان و ربات، آگیبات را به پیشتازی در تولید ربات‌های چندمنظوره برای مصارف خانگی و صنعتی تبدیل کرده است.

رقابت در عرصه جهانی

ظهور آگیبات همزمان با رقابت شدید در صنعت رباتیک جهان است. شرکت‌های چینی مانند آگیبات در کنترل حرکت و هوش مصنوعی برتری دارند. در مقابل، رقبای آمریکایی آن‌ها، مانند تسلا و انویدیا (NVIDIA)، بر بهبود عملکرد بازوهای ربات، تولید تراشه و محاسبات ابری تمرکز دارند. با وجود این تفاوت‌ها، پیشرفت‌های آگیبات، نفوذ روزافزون چین را در حوزه رباتیک نشان می‌دهد.

در واقع، آگیبات راه شرکت Fourier Intelligence، یکی دیگر از شرکت‌های چینی، را دنبال می‌کند. Fourier اولین شرکتی بود که در اواخر ۲۰۲۳ تولید انبوه ربات‌های انسان‌نما را اعلام کرد. Fourier با استقرار بیش از ۱۰۰ واحد از ربات انسان‌نمای دوپای GR-1 خود، زمینه را برای شرکت‌هایی مانند آگیبات فراهم کرد تا توانایی‌های ربات‌های انسان‌نما را گسترش دهند.

فناوری پیشرفته و مدل‌های چندمنظوره

ربات‌های انسان‌نمای آگیبات نشان‌دهنده فناوری پیشرفته و طراحی دقیق هستند. مدل شاخص این شرکت، Yuanzheng A2، ۱۷۵ سانتی‌متر قد و ۵۵ کیلوگرم (۱۲۱ پوند) وزن دارد. A2 به حسگرهای پیشرفته و قابلیت‌های هوش مصنوعی مجهز است و می‌تواند داده‌های متنی، صوتی و تصویری را پردازش کند. به این ترتیب می‌تواند وظایف پیچیده‌ای مانند نخ کردن سوزن را انجام دهد.

برای کاربردهای پیچیده‌تر، آگیبات مدل A2 Max، نسخه قوی‌تر A2، و مدل‌های دیگری مانند A2-W، X1 و X1-W را ارائه می‌دهد. این ربات‌ها نیازهای متنوعی، از کمک در خانه گرفته تا عملیات صنعتی، را برطرف می‌کنند. برای مثال، ربات Raise A1، که در آگوست ۲۰۲۳ معرفی شد، برای صنایعی مانند خودروسازی، تدارکات و تولید 3C (کامپیوتر، ارتباطات، لوازم الکترونیکی مصرفی) طراحی شده است.

Raise A1 ویژگی‌های قابل توجهی دارد، از جمله ۴۹ درجه آزادی و توانایی حمل بار تا ۸۰ کیلوگرم (۱۷۶ پوند). حسگرهای پیشرفته‌ای مانند LiDAR و دوربین‌های RGBD به این ربات امکان می‌دهند در محیط‌های پیچیده به راحتی حرکت کند. علاوه بر کاربردهای صنعتی، Raise A1 به عنوان یک دستیار خانگی برای آشپزی، نظافت و حتی مراقبت از سالمندان طراحی شده است.

سرمایه‌گذاری و چشم‌انداز آینده

رشد سریع آگیبات با سرمایه‌گذاری‌های مالی قابل توجهی حمایت می‌شود. تا دسامبر ۲۰۲۳، این شرکت پنج دور تأمین مالی را با موفقیت پشت سر گذاشته و سرمایه‌گذاران بزرگی مانند Hillhouse Capital و BYD را جذب کرده است. این حمایت مالی، نشان‌دهنده اعتماد سرمایه‌گذاران به چشم‌انداز و پتانسیل آگیبات است.

آگیبات قصد دارد در آینده با ربات Optimus تسلا در بازار رقابتی ربات‌های انسان‌نما رقابت کند. تمرکز این شرکت بر نوآوری فناوری و کاربردهای عملی، آن را در موقعیت مناسبی برای رهبری نسل بعدی توسعه رباتیک قرار می‌دهد.

پیشتازی در آینده رباتیک

در کمتر از دو سال از زمان تأسیس، آگیبات به عنوان یکی از پیشگامان صنعت رباتیک ظهور کرده است. این شرکت با ترکیب هوش مصنوعی پیشرفته، سازگاری با دنیای واقعی و تعهد به تولید انبوه، استانداردهای جدیدی را برای توانایی‌های ربات‌های انسان‌نما تعریف می‌کند. با افزایش رقابت جهانی برای تسلط بر رباتیک، دستاوردهای آگیبات یادآور قدرت نوآوری و اراده است.

اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: interesting engineering

مهندسان مکانیک موفق به خودکارسازی فرآیند ساخت سوسک‌های سایبورگ هیبریدی شده‌اند. این فناوری نوآورانه، حشرات زنده را با قطعات الکترونیکی ترکیب می‌کند و سرعت تولید را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد. تیمی از سنگاپور با استفاده از بازوهای رباتیک و بینایی کامپیوتر، فرآیند مونتاژ را بهینه کرده است و راه را برای استفاده‌های گسترده‌تر، مانند ماموریت‌های جستجو و نجات، هموار کرده است.

ظهور تولید خودکار سوسک‌های سایبورگ

تصور کنید ارتشی از ربات‌های کوچک حشره‌مانند به مناطق آسیب‌دیده از فاجعه می‌روند. این ربات‌ها در فضاهای تنگ حرکت می‌کنند و اطلاعات حیاتی را به امدادگران منتقل می‌کنند. این دیگر علمی-تخیلی نیست، بلکه واقعیتی است که توسط محققان دانشگاه فناوری نانیانگ سنگاپور شکل گرفته است. آن‌ها با خودکار کردن مونتاژ سوسک‌های سایبورگ، فرآیندی نوآورانه ایجاد کرده‌اند. این فرآیند، حشرات زنده را با اجزای الکترونیکی ترکیب می‌کند. این دستاورد، نگاهی اجمالی به آینده رباتیک و مهندسی زیستی ارائه می‌دهد.

چرا سوسک‌های سایبورگ؟

اتصال قطعات الکترونیکی به حشرات زنده شاید عجیب به نظر برسد، اما ایده جدیدی نیست. تحقیقات پیشین نشان داده است که می‌توان سوسک‌ها را از راه دور کنترل کرد. این کار با اتصال کوله پشتی‌های الکترونیکی کوچک به آن‌ها انجام می‌شود. این کوله پشتی ها مجهز به دستگاه‌های ارتباطی و پروب‌های الکتریکی هستند. محققان با تحریک قسمت‌های خاصی از بدن حشره، مانند شاخک‌هایش، می‌توانند حرکات آن را بدون آسیب رساندن هدایت کنند.

این سوسک‌های سایبورگ پتانسیل بالایی برای کاربردهای دنیای واقعی دارند. اندازه کوچک و چابکی ذاتی آن‌ها، آن‌ها را به گزینه‌های ایده‌آل برای کارهایی مانند موارد زیر تبدیل می‌کند:

• ماموریت‌های جستجو و نجات: این سوسک‌ها می‌توانند در میان آوار یا فضاهای تنگ که ربات‌های سنتی در آن مشکل دارند، حرکت کنند.
• پایش محیطی: آن‌ها می‌توانند در مناطقی که برای انسان خطرناک یا غیرقابل دسترس هستند، داده‌ها را جمع‌آوری کنند.
• کاوش‌های علمی: این سوسک‌ها می‌توانند اکوسیستم‌ها را به روش‌هایی که دخالت انسان را به حداقل می‌رساند، مطالعه کنند.

با این حال، ساخت این ربات‌های هیبریدی همواره فرآیندی زمان‌بر و دقیق بوده است. این موضوع، مقیاس‌پذیری را محدود می‌کند.

نوآوری: خودکارسازی فرآیند

تیم دانشگاه فناوری نانیانگ با توسعه یک سیستم مونتاژ خودکار، به این چالش پرداخته است. این سیستم، زمان تولید را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و ثبات را تضمین می‌کند. در اینجا نحوه عملکرد این سیستم نوآورانه شرح داده شده است:

1. آماده‌سازی سوسک:
2. ابتدا، سوسک را در معرض دی اکسید کربن قرار می‌دهند تا به آرامی بی‌هوش شود.

3. سپس، حشره روی یک سکوی مخصوص قرار می‌گیرد. میله‌های فلزی، آن را با دقت نگه می‌دارند و قسمت‌های لازم بدن را در معرض دید قرار می‌دهند.

4. بینایی کامپیوتر و دقت رباتیک:

5. یک سیستم بینایی کامپیوتر از پیش برنامه‌ریزی شده، نقاط اتصال قطعات الکترونیکی را شناسایی می‌کند.

6. این اطلاعات به یک بازوی رباتیک منتقل می‌شود. این بازو برای برداشتن و اتصال اجزای مورد نیاز به حشره آموزش دیده است.

7. تکمیل:

8. پس از قرارگیری قطعات الکترونیکی، میله‌های فلزی جمع می‌شوند و سوسک سایبورگ شده آزاد می‌شود.

این فرآیند کاملاً خودکار، تنها ۶۸ ثانیه برای هر حشره زمان می‌برد. این پیشرفت چشمگیری نسبت به روش دستی قبلی است که حدود ۳۰ دقیقه برای هر ربات هیبریدی نیاز داشت.

تضمین عملکرد و پایداری

محققان، سوسک‌های سایبورگ را آزمایش کردند تا مطمئن شوند که عملکرد آن‌ها به خوبی روش مونتاژ دستی است. نتایج امیدوارکننده بود: فرآیند مونتاژ خودکار، هیبریدهایی تولید کرد که عملکرد آن‌ها به همان خوبی، یا حتی بهتر از روش دستی بود. این به لطف دقت و ثبات جابجایی رباتیک میسر شد.

چالش‌ها و مسیرهای آینده

با وجود این پیشرفت بزرگ، هنوز کارهایی باید انجام شود. این تیم اذعان دارد که کنترل همزمان گروه‌های بزرگی از سوسک‌های سایبورگ، همچنان یک چالش است. سیستم‌های کنترل از راه دور در حال حاضر توانایی هدایت همزمان صدها یا هزاران حشره را ندارند.

مرحله بعدی تحقیق بر خودگردان‌تر کردن این سایبورگ‌ها متمرکز خواهد بود. محققان قصد دارند با بکارگیری حسگرهای پیشرفته و قابلیت‌های تصمیم‌گیری مبتنی بر هوش مصنوعی، حشراتی ایجاد کنند که بتوانند به طور مستقل عمل کنند. این امر، کاربردهای بالقوه آن‌ها را گسترش می‌دهد.

ملاحظات اخلاقی

استفاده از سوسک‌های سایبورگ، سوالات اخلاقی درباره رفتار با موجودات زنده در تحقیقات علمی ایجاد می‌کند. این تیم تأکید می‌کند که این فرآیند طوری طراحی شده است که از آسیب رساندن به حشرات جلوگیری کند و رفاه آن‌ها در اولویت است. با این حال، با پیشرفت این فناوری، بحث‌های مداوم در مورد پیامدهای اخلاقی آن ضروری است.

نگاهی به آینده

اتوماسیون تولید سوسک سایبورگ، چیزی فراتر از یک پیشرفت فناورانه است. این، دریچه‌ای به آینده‌ای است که در آن زیست‌شناسی و رباتیک برای حل چالش‌های پیچیده با هم ترکیب می‌شوند. چه در کمک به امدادرسانی در بلایا و چه در پیشرفت اکتشافات علمی، این هیبریدهای کوچک نشان می‌دهند که چگونه نوآوری می‌تواند مرزهای ممکن را جابجا کند.

همانطور که محققان به بهبود و توسعه این فناوری ادامه می‌دهند، تأثیرگذاری حشرات سایبورگ بر جامعه ملموس‌تر می‌شود. در حالی که این سفر هنوز به پایان نرسیده، یک چیز مسلم است: این آغاز یک دوره جدید و جذاب در رباتیک و مهندسی زیستی است.

اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: techxplore.com

ربات‌های انسان‌نمای چینی، به‌طور چشمگیری در حال تغییر صنعت هستند و عملیات کارخانه‌ها را با دقت و کارایی بیشتری انجام می‌دهند. ربات‌های MagicBot شرکت MagicLab، نمونه‌ای از این ربات‌های انسان‌نما هستند که قابلیت‌های پیشرفته‌ای را در کارهایی مانند بازرسی محصول و جابجایی مواد به نمایش می‌گذارند و مسیر را برای استقرار گسترده ربات‌های انسان‌نما در محیط‌های صنعتی هموار می‌سازند.

ربات‌های انسان‌نمای MagicLab نهضتی نوین در اتوماسیون کارخانه در چین ایجاد می‌کنند. این ربات‌های پیشرفته که با نام MagicBots شناخته می‌شوند، برای انجام طیفی از وظایف طراحی شده‌اند و توانمندی خود را برای افزایش چشمگیر کارایی و بهره‌وری در محیط‌های صنعتی به اثبات رسانده‌اند.

MagicBots در عمل: فصل جدیدی از اتوماسیون کارخانه

استقرار اخیر MagicBots در یک محیط کارخانه، گامی مهم در ادغام ربات‌های انسان‌نما در عملیات صنعتی محسوب می‌شود. این ربات‌ها فقط وظایف انفرادی را انجام نمی‌دهند؛ بلکه با یکدیگر همکاری می‌کنند و توانایی خود را برای کار هماهنگ به نمایش می‌گذارند. این رویکرد مشارکتی، افق‌های جدیدی را برای عملیات پیچیده و گردش‌های کاری بهینه‌ در کارخانه‌ها می‌گشاید.

• مجموعه مهارت‌های متنوع: MagicBots برای انجام گستره وسیعی از وظایف، از جمله بازرسی محصول، جابجایی مواد، برداشتن و قرار دادن قطعات، اسکن و انبارداری برنامه‌ریزی شده‌اند. این انعطاف‌پذیری، آنها را به سرمایه‌های ارزشمندی در یک محیط پویای کارخانه تبدیل می‌کند که در آن سازگاری اهمیت بالایی دارد.
• عملیات مشارکتی: این ربات‌ها قادر به انجام عملیات مشارکتی در مقیاس کوچک هستند و کار گروهی کارآمد را به منصه ظهور می‌رسانند. این شامل سناریوهایی است که در آن یک ربات مواد را برای پردازش بعدی به ربات دیگری منتقل می‌کند و پتانسیل آنها را برای عملیات پیچیده و چند مرحله‌ای روشن می‌سازد.
• انطباق‌پذیری: برخلاف ربات‌های سنتی، ربات‌های انسان‌نما مانند MagicBot برای تطبیق با وظایف کاری مختلف و طرح‌بندی خطوط تولید طراحی شده‌اند. این سازگاری به ویژه در صنایعی مانند لوازم الکترونیکی مصرفی و لوازم خانگی مفید است، جایی که خطوط تولید باید مرتباً پیکربندی شوند.

MagicBot: رقیبی برای Atlas شرکت Boston Dynamics؟

جاه‌طلبی MagicLab در توسعه نسل سوم MagicBot، که برای رقابت با Atlas شرکت Boston Dynamics طراحی شده است، قابل توجه است. این ربات انسان‌نما پیش از این قابلیت‌های چشمگیری را فراتر از محیط کارخانه، از جمله کباب کردن مارشمالو، انجام شعبده بازی و رقصیدن نشان داده است. این نمایش‌ها، مهارت و انعطاف‌پذیری پیشرفته ربات را برجسته می‌کند و پتانسیل آن را برای طیف وسیعی از کاربردها آشکار می‌سازد.

تلاش چین برای پیشتازی در عرصه ربات‌های انسان‌نما

MagicLab بخشی از یک روند بزرگ‌تر در چین است، جایی که دولت قصد دارد تا سال ۲۰۲۵ ربات‌های انسان‌نما را به تولید انبوه برساند و تا سال ۲۰۲۷ به رهبر جهانی در این بازار تبدیل شود. این تلاش برای توسعه ربات‌های انسان‌نما با پتانسیل تحول بخش‌های مختلف، از جمله جستجو و نجات، تدارکات و تولید هدایت می‌شود.

مشخصات فنی و قابلیت‌ها

MagicBot مستقر در کارخانه دارای مشخصات فنی قابل تاملی است:

• درجات آزادی: ۴۲ درجه آزادی در سراسر بدن خود، که امکان طیف گسترده‌ای از حرکات و انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کند.
• ظرفیت بلند کردن: بازوها می‌توانند تا ۲۰ کیلوگرم (۴۴ پوند) بلند کنند، در حالی که کل بدن می‌تواند تا ۴۰ کیلوگرم (۸۸ پوند) حمل کند.
• عمر باتری: تا ۵ ساعت کار مداوم، که عملکرد پایدار را در طول وظایف سخت تضمین می‌کند.
• جنس: ساخته شده از مواد سبک وزن با استحکام بالا برای افزایش کارایی و چابکی.

مهارت پیشرفته و ادراک حسی

مهارت MagicBot یک ویژگی کلیدی است که آن را قادر می‌سازد وظایف ظریفی مانند سیخ زدن مارشمالو و تا کردن لباس‌ها را انجام دهد. این مهارت از طریق موارد زیر حاصل می‌شود:

• محرک‌های سروو مینیاتوری با گشتاور بالا: این محرک‌ها، همراه با حسگرهای فشار چند بعدی حساس، مهارت دستی استثنایی را ارائه می‌دهند.
• حرکات دست انسان‌مانند: دست رباتیک می‌تواند تقریباً ۷۰٪ از حرکات دست انسان را تقلید کند و انعطاف‌پذیری آن را برای کاربردهای مختلف نشان می‌دهد.

علاوه بر این، MagicBot به یک “حسگر ادراک فوق‌العاده” مجهز شده است که داده‌ها را از حسگرهای مختلف ترکیب می‌کند و امکان آگاهی از محیط ۳۶۰ درجه و تشخیص معنایی را فراهم می‌کند. این قابلیت ادراک پیشرفته ربات را قادر می‌سازد تا با اطمینان حرکت کند، از موانع جلوگیری کند و به طور موثر به نقاط عملیاتی برسد.

یادگیری مبتنی بر داده و پیشرفت‌های آینده

عملکرد MagicBot به طور مداوم از طریق آموزش گسترده داده‌ها بهبود می‌یابد. ربات از چهار نوع داده استفاده می‌کند: داده‌های مصنوعی، داده‌های تله‌اپراتوری، داده‌های یادگیری تقلیدی و داده‌های صحنه در زمان واقعی. موتور اختصاصی MagicData AI شرکت MagicLab، حاشیه‌نویسی داده‌ها، پردازش و آموزش شبیه‌سازی را هم به صورت محلی و هم در فضای ابری تسهیل می‌کند. این شرکت قصد دارد این موتور هوش مصنوعی را برای خودکارسازی و پردازش دسته‌ای داده‌ها و سرعت بخشیدن به آموزش مدل تقویت کند.

با نگاهی به آینده، MagicLab قصد دارد نسخه جدیدی از MagicBot را در سه‌ماهه اول ۲۰۲۵ منتشر کند، با تولید و استقرار در مقیاس کوچک در بخش‌های صنعتی و تجاری.

توسعه و استقرار MagicBot نشان دهنده پیشرفت چشمگیری در رباتیک انسان‌نما و اتوماسیون کارخانه است. در حالی که چالش‌هایی از نظر پذیرش گسترده و مقرون‌به‌صرفه بودن همچنان وجود دارد، پتانسیل این ربات‌ها برای متحول کردن صنایع غیرقابل انکار است. با ادامه تکامل فناوری، ربات‌های انسان‌نما مانند MagicBot آماده‌اند تا نقشی پررنگ‌تر در شکل‌دهی آینده کار ایفا کنند.

اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: interesting engineering

ربات‌های میکروسکوپی هوشمند با اندازه‌ی تنها ۲ میکرون، در حال تعریف دوباره‌ی مرزهای ممکن در علم و فناوری هستند. این ماشین‌های پیشگام، با ترکیب پراش نور و قابلیت حرکت، تحولی در تصویربرداری، پزشکی و علم مواد ایجاد کرده‌اند.

ربات‌های کوچک، تعریف دوباره‌ی امکانات

ربات‌های میکروسکوپی که با نام میکروبات‌ها نیز شناخته می‌شوند، در حال تغییر چشم‌انداز علمی هستند. با اندازه‌ی تنها ۲ تا ۵ میکرون – کوچکتر از یک گلبول قرمز خون – این شگفتی‌های کوچک، به نقطه عطفی در رباتیک و اپتیک دست یافته‌اند. این ربات‌ها که توسط محققان دانشگاه کرنل توسعه داده شده‌اند، فقط کوچک نیستند؛ بلکه انقلابی هستند. با ترکیب اپتیک پراش (diffractive optics) با حرکت پویا، آن‌ها راه را برای کاربردهایی هموار می‌کنند که زمانی قلمرو علمی-تخیلی محسوب می‌شدند.

چه چیزی آن‌ها را خاص می‌کند؟

دستاورد این ربات‌ها در توانایی منحصر به فرد آن‌ها در تعامل با امواج نور مرئی و در عین حال حفظ حرکت مستقل نهفته است. این قابلیت دوگانه چیزی است که حوزه‌ی نوظهور «رباتیک پراش» (diffractive robotics) را تعریف می‌کند. با دستکاری میدان‌های نوری با سطح شگفت‌انگیزی از دقت، این ربات‌ها می‌توانند:

• تصویربرداری با وضوح بالا انجام دهند.
• اپتیک قابل تنظیم را فعال کنند.
• سنجش نیرو را در مقیاس‌های میکروسکوپی فراهم کنند.

این قابلیت‌ها توسط فناوری‌های نوآورانه‌ای که بر چالش‌های کوچک‌سازی غلبه می‌کنند، امکان‌پذیر شده‌اند.

اجزای سازنده‌ی رباتیک پراش

ساخت ربات‌هایی به این کوچکی نیازمند پیشرفت‌های پیشرفته در طراحی و علم مواد است. دو نوآوری کلیدی، پایه و اساس این ربات‌ها را تشکیل می‌دهند:

1. اطلاعات مغناطیسی رمزگذاری شده: یک پروتکل برای جاسازی برنامه‌نویسی مغناطیسی در ربات‌ها، امکان کنترل دقیق حرکات آن‌ها را فراهم می‌کند.
2. رسوب لایه اتمی (Atomic Layer Deposition : ALD): این تکنیک امکان ایجاد لولاهای فوق‌العاده نازک و انعطاف‌پذیر با ضخامت تنها ۵ نانومتر را فراهم می‌کند. این لولاها به عنوان بافت‌های همبند عمل می‌کنند و دوام و سازگاری با ساخت نیمه‌هادی‌ها را فراهم می‌کنند.

ترکیب این فناوری‌ها، ربات‌ها را قادر می‌سازد تا با چابکی قابل توجهی حرکت کنند. حرکات آن‌ها توسط میدان‌های مغناطیسی کنترل می‌شود و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا به جلو حرکت کنند، در مایعات شنا کنند یا از سطوح جامد عبور کنند.

دوره‌ی جدیدی در تصویربرداری با دقت بالا

یکی از هیجان‌انگیزترین پیامدهای این ربات‌ها، پتانسیل آن‌ها در تصویربرداری است. به گفته‌ی پائول مک‌یوئن، استاد بازنشسته‌ی علوم فیزیکی در دانشگاه کرنل، این ربات‌ها اساساً لنز میکروسکوپ را مستقیماً در دنیای میکروسکوپی قرار می‌دهند. این قابلیت امکان موارد زیر را فراهم می‌کند:

• تصویربرداری از نزدیک از ساختارهای زیستی.
• دستکاری دقیق نور در مقیاس نانو.
• اندازه‌گیری نیروی پیشرفته در محیط‌های حساس.

با تعامل با امواج نوری که از نظر اندازه با ابعاد خودشان قابل مقایسه هستند، این ربات‌ها می‌توانند به وضوح تصویربرداری دست یابند که از قابلیت‌های میکروسکوپ‌های سنتی فراتر می‌رود.

کاربردها در رشته‌های مختلف

کاربردهای بالقوه برای رباتیک پراش به همان اندازه که تأثیرگذار هستند، متنوع نیز هستند:

• پزشکی: این ربات‌ها می‌توانند برای تصویربرداری از ساختارهای سلولی یا اندازه‌گیری نیروها در نمونه‌های بیولوژیکی، در بافت‌ها حرکت کنند و انقلابی در تشخیص و روش‌های جراحی ایجاد کنند.
• علم مواد: توانایی آن‌ها در دستکاری میدان‌های نوری می‌تواند منجر به پیشرفت‌هایی در تولید دقیق و تجزیه و تحلیل مواد شود.
• پایش محیطی: این ربات‌ها می‌توانند محیط‌های میکروسکوپی را کاوش کنند و بینش‌هایی را در مورد اکوسیستم‌ها یا آلودگی در مقیاس‌های بی‌سابقه ارائه دهند.

مسیر پیش رو

تحقیقات انجام شده در دانشگاه کرنل نشان دهنده‌ی یک تلاش مشترک است که توسط مرکز تحقیقات مواد کرنل، بنیاد ملی علوم و مرکز علوم و فناوری نانو کرنل پشتیبانی می‌شود. این مؤسسات منابع لازم را برای تحقق این چشم‌انداز فراهم کردند.

با ادامه‌ی تکامل حوزه‌ی رباتیک پراش، پیامدها شگفت‌انگیز هستند. دانشمندان با کوچک کردن ربات‌ها برای تعامل با نور مرئی، ابزارهایی را برای کاوش در قلمروهای قبلاً غیرقابل دسترس باز کرده‌اند. این ادغام تحرک، انعطاف‌پذیری و دقت نوری چیزی بیش از یک دستاورد فناوری است – نگاهی اجمالی به آینده‌ی علم و صنعت است.

این کار قدرت تحقیقات بین رشته‌ای را برجسته می‌کند و فیزیک، علم مواد و رباتیک را در یک نوآوری پیشگامانه ترکیب می‌کند. با ورود این ربات‌های میکروسکوپی به کاربردهای دنیای واقعی، آن‌ها آماده‌ی تغییر شکل صنایع از مراقبت‌های بهداشتی گرفته تا علوم محیطی هستند.

از بسیاری جهات، رباتیک پراش فقط در مورد ساخت ربات‌های کوچکتر نیست – در مورد گسترش درک ما از آنچه در مقیاس میکروسکوپی ممکن است، است. پتانسیل کشف نامحدود است و این تازه آغاز یک سفر خارق‌العاده است.

اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: the brighter side of news

ربات انسان‌نما بی‌ام‌و، با نام Figure 02، افزایش خیره‌کننده ۴۰۰ درصدی بهره‌وری را در کارخانه اسپارتانبورگ بی‌ام‌و رقم زده و نشان می‌دهد که این فناوری می‌تواند تولید خودرو را متحول کند. این موفقیت، گامی بزرگ برای استفاده از ربات‌های انسان‌نما در صنعت به شمار می‌رود.

ربات انسان‌نمای Figure 02 شرکت Figure AI افزایش قابل توجه ۴۰۰ درصدی سرعت و بهبود هفت برابری در نرخ موفقیت را در کارخانه اسپارتانبورگ بی‌ام‌و نشان داده است که پیشرفت چشمگیری در حوزه رباتیک و اتوماسیون محسوب می‌شود. این دستاورد، پتانسیل رو به رشد ربات‌های انسان‌نما را برای تغییر فرآیندهای صنعتی، به ویژه در بخش خودرو، برجسته می‌کند.

قابلیت‌های ارتقا یافته ربات Figure 02 در یک ویدیوی منتشر شده اخیر به نمایش گذاشته شد که توانایی آن را در انجام حداکثر ۱۰۰۰ جایگذاری در روز نشان می‌دهد. این توان عملیاتی بالا، نقطه عطفی مهم برای ربات‌های انسان‌نما در کاربردهای صنعتی است. یک کار خاص، دقت ربات را برجسته کرد: قرار دادن ورق فلزی در یک پین-پُل با عرض کمتر از یک سانتی‌متر. این فرآیند دشوار نیازمند دقت در حد میلی‌متر است و توانایی ربات را در انجام دستکاری‌های پیچیده نشان می‌دهد. به گفته برت آداکاک، بنیانگذار و مدیرعامل Figure AI، این کار “مسلماً ۱۰ برابر سخت‌تر از هر کار دستکاری ثابت روی میز بود که قبلاً به نمایش گذاشته بودیم” که بر پیچیدگی و دستاورد فنی آن تأکید می‌کند.

همکاری بین Figure AI و بی‌ام‌و اولین باری است که بی‌ام‌و یک ربات انسان‌نما را در خط تولید خود ادغام کرده است. در حالی که بی‌ام‌و آزمایش‌های اولیه را تأیید کرده است، آنها روشن کرده‌اند که در حال حاضر هیچ ربات Figure AI در کارخانه اسپارتانبورگ مستقر نشده است و جدول زمانی قطعی برای ادغام کامل هنوز مشخص نشده است. با این حال، برنامه‌هایی برای بازگشت ربات Figure 02 به تأسیسات بی‌ام‌و در ژانویه ۲۰۲۵ وجود دارد. این همکاری، پتانسیل ربات‌های انسان‌نما را برای ساده‌سازی فرآیندهای تولید خودرو و انجام کارهایی که به طور سنتی توسط کارگران انسانی انجام می‌شود، برجسته می‌کند.

وظیفه قرار دادن ورق فلزی که توسط ربات Figure 02 انجام شد، چالش قابل توجهی را ایجاد کرد. ربات مجبور بود “قطعات ورق فلزی که کار با آنها دشوار است” را دستکاری کند و در عین حال از برخورد جلوگیری کند و قرارگیری دقیق را در پین-پُل باریک تضمین کند. علاوه بر این، زمان چرخه عملیات باید چهار دقیقه کاهش می‌یافت تا با استانداردهای تولید مطابقت داشته باشد. این نمایش موفقیت‌آمیز دقت و سرعت، توانایی ربات را در برآورده کردن الزامات سختگیرانه یک محیط تولیدی واقعی برجسته می‌کند.

پیشرفت‌های چشمگیر Figure AI توسط حمایت مالی قابل توجهی پشتیبانی می‌شود. این شرکت اخیراً ۶۷۵ میلیون دلار بودجه سری B را به رهبری سرمایه‌گذاران برجسته‌ای مانند OpenAI، Nvidia، مایکروسافت و جف بزوس تضمین کرده است. با ارزش فعلی ۲.۶ میلیارد دلار، این شرکت رباتیک مستقر در کالیفرنیا در موقعیت خوبی برای گسترش عملیات خود و اصلاح بیشتر فناوری خود قرار دارد.

آداکاک تأکید می‌کند که ربات Figure 02 هنوز به پتانسیل کامل خود نرسیده است. او اظهار داشت: “ما به هیچ وجه به حداکثر سرعتی که موتورها می‌توانند به آن دست یابند، نزدیک نیستیم” که نشان می‌دهد کارایی و بهبود عملکرد بیشتری در افق است. این شرکت قصد دارد تا سال ۲۰۲۵ ربات‌های انسان‌نمای بیشتری را در محیط‌های واقعی مستقر کند و هدف آن تسریع پذیرش گسترده‌تر این فناوری در صنایع مختلف است.

ادغام موفقیت‌آمیز ربات Figure 02 در کارخانه اسپارتانبورگ بی‌ام‌و، گامی مهم به سوی آینده اتوماسیون است. توانایی ربات در انجام وظایف پیچیده با سرعت و دقت، همراه با حمایت بازیگران اصلی صنعت، Figure AI را به عنوان رهبر در حوزه رباتیک انسان‌نمای در حال تکامل سریع قرار می‌دهد. این همکاری با بی‌ام‌و نمونه قانع‌کننده‌ای از چگونگی کمک ربات‌های انسان‌نما به افزایش کارایی و بهره‌وری در محیط‌های تولیدی ارائه می‌دهد. همانطور که Figure AI به توسعه و استقرار فناوری خود ادامه می‌دهد، پتانسیل ربات‌های انسان‌نما برای تغییر شکل فرآیندهای صنعتی آشکارتر می‌شود.

اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: interesting engineering

دسته‌های ربات به لطف سیستم عصبی خودسازمانده رباتیک، به سطح جدیدی از هماهنگی دست یافته‌اند. این چارچوب الهام گرفته از سیستم عصبی، به ربات‌ها اجازه خودسازماندهی می‌دهد و هماهنگی و تکمیل وظایف را بهبود می‌بخشد. سیستم عصبی خودسازمانده رباتیک، امکان برنامه‌ریزی کل دسته ربات‌ها را به عنوان یک ربات واحد قابل پیکربندی مجدد فراهم می‌کند.

محققان دانشگاه آزاد بروکسل (ULB) یک معماری پیشگامانه برای دسته‌های ربات، الهام گرفته از سیستم عصبی انسان، معرفی کرده‌اند. این «سیستم عصبی خودسازمانده» (SoNS) ربات‌ها را قادر می‌سازد تا به طور خودکار زیر دسته‌هایی تشکیل دهند و هماهنگی آن‌ها را در هنگام حس کردن محیط، ناوبری و برنامه‌ریزی مأموریت به طور قابل توجهی افزایش دهند. این رویکرد نوآورانه به یک چالش کلیدی در رباتیک دسته جمعی می‌پردازد: انتقال از تنظیمات کنترل‌شده آزمایشگاهی به کاربردهای عملی در دنیای واقعی.

خودسازماندهی سنتی در دسته‌های ربات یک مانع قابل توجه است. در حالی که رفتارهای مطلوب در سطح گروه ظاهر می‌شوند، برنامه‌ریزی ربات‌های منفرد، طراحی و پیش‌بینی این رفتارها را پیچیده و زمان‌بر می‌کند. توسعه رفتارهای جدید دسته جمعی اغلب به آزمون و خطا متکی است و تطبیق یا ترکیب رفتارهای موجود دشوار است. معماری SoNS با ترکیب کنترل متمرکز و خودسازمانده، با بهره‌گیری از نقاط قوت هر دو رویکرد، به این مسئله می‌پردازد.

SoNS با ساخت و بازسازی پویا ساختارهای سلسله مراتبی در دسته ربات‌ها عمل می‌کند. ربات‌ها می‌توانند به طور موقت و به جای یکدیگر نقش‌های مختلفی را در یک سلسله مراتب رهبری، تقلید از سیستم عصبی انسان، بر عهده بگیرند. یک ربات «مغز» بالاترین موقعیت را اشغال می‌کند و فعالیت‌های دسته ربات‌ها را در طول یک مأموریت هدایت و نظارت می‌کند. نکته مهم این است که ارتباطات در شبکه SoNS محلی است. هر ربات فقط با همسایگان نزدیک خود ارتباط برقرار می‌کند و از گلوگاه‌های ارتباطی که می‌توانند سیستم‌های متمرکز را مختل کنند، اجتناب می‌کند. این ارتباطات محلی امکان پردازش کارآمد اطلاعات را فراهم می‌کند: داده‌های حسگر هنگام حرکت به سمت بالای سلسله مراتب ادغام می‌شوند، در حالی که دستورالعمل‌های کنترل به سمت پایین منتشر می‌شوند و تعادلی بین اقدامات ربات‌های منفرد و رفتار جمعی دسته ربات‌ها ایجاد می‌کنند.

معماری SoNS به عنوان میان‌افزار عمل می‌کند و ربات‌های منفرد را قادر می‌سازد تا به صورت پویا خود را بر اساس وظیفه خاص در سلسله مراتب سازماندهی کنند. این به دسته ربات‌ها اجازه می‌دهد تا از قابلیت‌های ترکیبی اعضای خود به طور مؤثر استفاده کنند. اساساً، SoNS به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد تا با دسته ربات‌ها به عنوان یک موجودیت واحد و قابل پیکربندی مجدد رفتار کنند و توسعه و استقرار رفتارهای دسته جمعی را در سناریوهای دنیای واقعی ساده کنند. این رویکرد گامی مهم در جهت پر کردن شکاف بین تحقیقات آزمایشگاهی و کاربردهای عملی رباتیک دسته جمعی است.

محققان چارچوب خود را از طریق شبیه‌سازی‌های گسترده شامل حداکثر ۲۵۰ ربات هوایی و زمینی و همچنین آزمایش‌های اثبات مفهوم با ربات‌های فیزیکی تأیید کردند. نتایج، اثربخشی SoNS را در هماهنگی تعداد زیادی ربات نشان داد. مسیرهای تحقیقاتی آینده شامل توسعه عملکردهای «مغز» پیچیده‌تر و روش‌های محاسباتی سلسله مراتبی، به طور بالقوه شامل قابلیت‌های یادگیری آنلاین و برنامه‌ریزی خودکار مأموریت است.

کاربردهای بالقوه SoNS بسیار گسترده است. دسته‌هایی از ربات‌ها را تصور کنید که در عملیات جستجو و نجات پس از بلایای طبیعی به طور مؤثر همکاری می‌کنند و مناطق وسیعی را به سرعت و به طور مؤثر پوشش می‌دهند. نظارت بر محیط زیست و کنترل آلودگی نیز می‌تواند به طور قابل توجهی از این فناوری بهره‌مند شود، با دسته ربات‌هایی که برای جمع‌آوری داده‌ها در مناطق جغرافیایی بزرگ مستقر شده‌اند. سازگاری و استحکام SoNS آن را برای محیط‌های پیچیده و غیرقابل پیش‌بینی ایده‌آل می‌کند.

این رویکرد نوآورانه به رباتیک دسته جمعی نویدبخش انقلابی در زمینه‌های مختلف است. SoNS با فعال کردن دسته‌های ربات برای عملکرد به عنوان یک موجودیت یکپارچه و سازگار، راه را برای راه‌حل‌های رباتیک کارآمدتر، مقاوم‌تر و پیچیده‌تر برای چالش‌های دنیای واقعی هموار می‌کند. توانایی برنامه‌ریزی یک دسته ربات به عنوان یک ربات واحد، فرآیند توسعه را ساده می‌کند و امکانات جدیدی را برای وظایف هماهنگ پیچیده باز می‌کند. این پیشرفت گامی مهم در جهت تحقق پتانسیل کامل رباتیک دسته جمعی در تغییر صنایع و پرداختن به چالش‌های پیچیده است. توسعه و اصلاح بیشتر معماری SoNS بدون شک منجر به پیشرفت‌های چشمگیرتری در زمینه رباتیک دسته جمعی خواهد شد.

اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: techxplore.com

شرکت رباتیک چینی دیپ رباتیکس (Deep Robotics) از ربات Lynx، یک ربات چهارپا تمام‌زمینی پرسرعت، رونمایی کرده است. این ربات نوآورانه، به جای پا از چرخ استفاده می‌کند و قابلیت عبور از زمین‌های دشوار را با سرعت و قابلیت مانور بی‌سابقه‌ای فراهم می‌کند.

شرکت رباتیک چینی، دیپ رباتیکس، از جدیدترین نوآوری خود رونمایی کرد: Lynx، یک ربات چهارپا پرسرعت که برای حرکت در زمین‌های چالش‌برانگیز با چابکی بی‌سابقه طراحی شده است. Lynx برخلاف مدل‌های قبلی خود، به جای پاهای رباتیک سنتی، از چرخ‌های تمام‌زمینی استفاده می‌کند و از موتورهای چهارچرخ و مکانیسم‌های رباتیک مرسوم الهام گرفته است. این طراحی منحصربه‌فرد، ربات را قادر می‌سازد تا به سرعت و قابلیت مانور قابل توجهی دست یابد و آن را برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب می‌کند.

ویدئویی که توسط دیپ رباتیکس منتشر شده است، قابلیت‌های چشمگیر Lynx را در یک محیط جنگلی به نمایش می‌گذارد. این ربات به راحتی از شیب‌های سربالایی و سرازیری با شیب تا ۵۰ درجه عبور می‌کند و موانعی مانند سنگ‌ها و دیوارهای کوتاه را با سهولت پشت سر می‌گذارد. Lynx مهارت خود را با تغییر یکپارچه بین ایستادن روی چهار چرخ و دو چرخ، انجام پشتک و چرخش‌های تند با سرعت بالا نشان می‌دهد.

دیپ رباتیکس که در سال ۲۰۱۷ تأسیس شد و دفتر مرکزی آن در هانگژو چین است، به سرعت به یک بازیگر برجسته در توسعه ربات‌های چهارپا، که اغلب به عنوان “سگ‌های رباتی” شناخته می‌شوند، به ویژه برای اهداف صنعتی تبدیل شده است. خط تولید پرچمدار این شرکت، شامل مدل‌های X20 و X30، در بخش‌های مختلفی از جمله بازرسی امنیتی، اکتشاف و عملیات نجات عمومی به کار گرفته شده است.

در سال ۲۰۲۳، آزمایشی اثربخشی X20 را در کارهای جستجو و بازرسی در زمین‌های چالش‌برانگیز، شبیه‌سازی پس از زلزله، نشان داد. این ربات‌های چهارپا با موفقیت افراد را نجات دادند و مواد خطرناک را بازیابی کردند و پتانسیل خود را در سناریوهای واکنش اضطراری نشان دادند. این ربات‌ها می‌توانند به صورت خودکار یا مشارکتی در جستجوهای هماهنگ عمل کنند و به طور مؤثر مناطق تعیین‌شده را با استفاده از ترکیبی از دوربین‌های پانوراما با وضوح بالا و LiDAR برای ناوبری پوشش دهند.

وی تانگ، رئیس مهندسی الگوریتم در دیپ رباتیکس، مزایای این ربات‌ها را در طول آزمایش ۲۰۲۳ برجسته کرد: “تیم‌هایی که روی جستجوهای اضطراری یا اکتشاف سایت کار می‌کنند، معمولاً با چالش‌هایی مانند داده‌های ناکافی سایت و خطرات برای ایمنی شخصی خود مواجه می‌شوند. این جایی است که این ربات‌ها می‌توانند کمک ارزشمندی ارائه دهند.” او بر توانایی ربات‌ها در به اشتراک گذاشتن اطلاعات ضروری به طور مؤثر، کاهش هزینه‌های ارتباطی و افزایش اثربخشی کلی تأکید کرد.

رونمایی از Lynx علاقه و بحث قابل توجهی را به صورت آنلاین ایجاد کرده است. کاربران Reddit در subreddit r/singularity هم از قابلیت‌های ربات ابراز شگفتی و هم نگرانی کردند. یک کاربر پتانسیل چندین ربات Lynx را برای رسیدن به افراد مجروح در مناطق کوهستانی دورافتاده، ارائه لوازم ضروری و کمک‌های اولیه تصور کرد. کاربر دیگری مقایسه‌هایی با ربات‌های تخیلی از فرهنگ عامه انجام داد و تأثیر بالقوه Lynx را برجسته کرد و سؤالاتی را در مورد کاربردهای آینده آن مطرح کرد.

توسعه Lynx نشان‌دهنده پیشرفت قابل توجهی در فناوری ربات چهارپا است. طراحی چرخ تمام‌زمینی آن، همراه با سرعت، چابکی و توانایی آن در پیمایش محیط‌های چالش‌برانگیز، آن را به عنوان یک پلتفرم همه‌کاره برای کاربردهای مختلف قرار می‌دهد. در حالی که تمرکز اصلی Lynx به نظر می‌رسد استفاده صنعتی باشد، پتانسیل آن به جستجو و نجات، اکتشاف و سایر زمینه‌هایی که قابلیت مانور و سرعت بسیار مهم هستند، گسترش می‌یابد.

نوآوری مداوم دیپ رباتیکس در زمینه ربات‌های چهارپا، اهمیت روزافزون این فناوری را در پرداختن به چالش‌های دنیای واقعی نشان می‌دهد. طراحی و قابلیت‌های منحصربه‌فرد Lynx، پتانسیل ربات‌ها را برای ایفای نقش فزاینده‌ای در صنایع و کاربردهای مختلف نشان می‌دهد و مرزهای آنچه در رباتیک و اتوماسیون ممکن است را جابه‌جا می‌کند. با پیشرفت مداوم فناوری، ربات‌هایی مانند Lynx آماده می‌شوند تا به ابزارهای ارزشمندی برای پیمایش و تعامل با محیط‌های پیچیده تبدیل شوند و راه‌حل‌هایی برای موانع قبلاً غیرقابل عبور ارائه دهند. توانایی Lynx در عبور از زمین‌های چالش‌برانگیز با سرعت بالا، امکانات جدیدی را برای اکتشاف، واکنش اضطراری و سایر کارهایی که نیاز به تحرک سریع و کارآمد دارند، باز می‌کند.

اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: newsweek

عضلات مغناطیسی نرم، با ساختاری پوست مانند، قادر به بلند کردن ۱۰۰۰ برابر وزن خود هستند. این پیشرفت چشمگیر در علم مواد، نویدبخش انقلابی در رباتیک نرم و فناوری پوشیدنی است و قدرت و انعطاف‌پذیری بی‌نظیری ارائه می‌دهد.

محققان مؤسسه ملی علوم و فناوری اولسان (UNIST) در کره جنوبی، یک عضله مصنوعی کامپوزیتی مغناطیسی پیشگامانه توسعه داده‌اند. این ماده نوآورانه، توانایی قابل توجهی در تغییر حالت بین نرم و سفت دارد و هم نرمی پوست مانند و هم قدرت استثنایی را از خود نشان می‌دهد که قادر به تحمل بارهایی قابل مقایسه با اتومبیل‌ها است. این پیشرفت نشان دهنده یک جهش قابل توجه در علم مواد است و پیامدهای گسترده‌ای برای رباتیک نرم، فناوری پوشیدنی و سایر زمینه‌ها دارد.

چالش مواد نرم سنتی مورد استفاده در رباتیک و پوشیدنی‌ها، در تضاد ذاتی بین انعطاف‌پذیری و قدرت آنها نهفته است. در حالی که آنها در تسهیل حرکات روان برتر هستند، اغلب فاقد قدرت لازم برای بلند کردن اجسام سنگین و دقت برای کارهای پیچیده هستند. مواد موجود یا برای تقلید از حرکات طبیعی بسیار سفت هستند یا برای حفظ کنترل دقیق بسیار انعطاف‌پذیر هستند که کاربرد آنها را در رباتیک پیشرفته و دستگاه‌های پوشیدنی محدود می‌کند.

تیم UNIST به رهبری پروفسور هون ای جئونگ از گروه مهندسی مکانیک، این چالش را با ایجاد یک ماده کامپوزیتی که قادر به انتقال بین حالت‌های سخت و نرم است، برطرف کرد. این ویژگی پویا از طریق ترکیب هوشمندانه دو جزء کلیدی به دست می‌آید: ذرات فرومغناطیسی و پلیمرهای حافظه‌دار.

ذرات فرومغناطیسی که به میدان‌های مغناطیسی پاسخ می‌دهند، کنترل از راه دور عضله مصنوعی را امکان‌پذیر می‌کنند و به طور قابل توجهی در قدرت آن نقش دارند. از سوی دیگر، پلیمرهای حافظه‌دار، توانایی منحصر به فردی در تغییر شکل در پاسخ به محرک‌های خارجی مانند گرما یا نور دارند و متعاقباً به شکل اولیه خود باز می‌گردند. این ویژگی، عضله مصنوعی را با سازگاری قابل توجه و توانایی تنظیم سفتی آن با توجه به وظیفه مورد نظر، آغشته می‌کند.

محققان از یک عملیات سطحی تخصصی برای اطمینان از پیوند قوی بین ذرات فرومغناطیسی و پلیمر حافظه‌دار استفاده کردند. این اتصال قوی، استحکام و عملکرد کلی عضله مصنوعی را افزایش می‌دهد و پاسخ سریع و کارآمد به میدان‌های مغناطیسی را تسهیل می‌کند. پس از اعمال میدان مغناطیسی، ذرات فرومغناطیسی واکنش نشان می‌دهند و باعث تغییر شکل در عضله می‌شوند. این پاسخ سریع، حرکات دقیق و کنترل شده را امکان‌پذیر می‌کند و از مهارت عضلات طبیعی تقلید می‌کند.

پروفسور جئونگ بر تطبیق‌پذیری این عضلات مصنوعی تأکید کرد و اظهار داشت: «با استفاده از روش‌های چند تحریکی، از جمله گرمایش لیزری و کنترل میدان مغناطیسی، می‌توانیم حرکات اساسی مانند کشیدگی، انقباض، خم شدن و پیچش را به همراه اقدامات پیچیده‌تر مانند دستکاری اشیاء با دقت، از راه دور انجام دهیم.» این چند منظوره بودن، درها را به طیف وسیعی از کاربردها، از رویه‌های ظریف جراحی گرفته تا رباتیک صنعتی قوی، باز می‌کند.

معیارهای عملکرد این عضلات مغناطیسی واقعاً چشمگیر است. آنها تغییر شگفت‌انگیز ۲۷۰۰ برابری در سفتی و تغییر هشت برابری در نرمی از خود نشان می‌دهند که نشان‌دهنده سازگاری آنها با وظایف مختلف است. علاوه بر این، این مواد می‌توانند نیروهای کششی ۱۰۰۰ برابر وزن خود و نیروهای فشاری ۳۶۹۰ برابر وزن خود را تحمل کنند که قدرت استثنایی آنها را برجسته می‌کند. راندمان انرژی آنها به همان اندازه قابل توجه است و ۹۰.۹٪ از انرژی ورودی را به کار مفید تبدیل می‌کند و اتلاف انرژی را به حداقل می‌رساند و عملکرد را به حداکثر می‌رساند.

برای پرداختن به مسئله ارتعاشات، که اغلب در کاربردهای پرسرعت عضلات مصنوعی با آن مواجه می‌شود، تیم یک طرح دولایه جدید را گنجانده است. این طرح شامل یک لایه هیدروژل میراگر ارتعاش است که کنترل بی‌سابقه‌ای را فراهم می‌کند و ارتعاشات را حتی در سرعت‌های بالا به حداقل می‌رساند و دقت و پایداری عضله مصنوعی را بیشتر می‌کند.

این پیشرفت پیامدهای قابل توجهی برای زمینه‌های مختلف دارد. در رباتیک نرم، این عضلات مغناطیسی می‌توانند توسعه ربات‌های چابک‌تر، پاسخگوتر و قدرتمندتر را که قادر به انجام وظایف پیچیده با مهارت انسان مانند هستند، امکان‌پذیر کنند. در فناوری پوشیدنی، آنها می‌توانند منجر به ایجاد وسایل کمکی شوند که قدرت و تحرک بیشتری را فراهم می‌کنند و کیفیت زندگی افراد دارای محدودیت‌های جسمی را بهبود می‌بخشند. در زمینه پزشکی، این مواد نویدبخش ابزارهای جراحی کم تهاجمی و دستگاه‌های کاشتنی هستند که می‌توانند به طور دقیق در داخل بدن کنترل و دستکاری شوند.

پروفسور جئونگ نتیجه‌گیری کرد: «این تحقیق، راه را برای کاربردهای دگرگون‌کننده در بخش‌های مختلف، که توسط خواص مکانیکی و عملکردی که از محدودیت‌های عضلات مصنوعی موجود فراتر می‌روند، هموار می‌کند.» این ماده نوآورانه، گامی مهمی در تلاش برای ایجاد عضلات مصنوعی است که با قابلیت‌های همتاهای بیولوژیکی خود رقابت می‌کنند و حتی از آنها پیشی می‌گیرند. این مطالعه که در مجله Nature Communications منتشر شده است، راه را برای آینده‌ای هموار می‌کند که در آن رباتیک نرم و فناوری پوشیدنی به طور یکپارچه با زندگی ما ادغام می‌شوند، توانایی‌های ما را افزایش می‌دهند و نحوه تعامل ما با جهان را تغییر می‌دهند.

اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: interesting engineering

می‌خواهید در هوش مصنوعی حرفه‌ای شوید؟ مدل‌های رفتار بزرگ (LBMs) با ترکیب قدرت مدل‌های زبان بزرگ (LLMs) و یادگیری رفتاری، انقلابی در دنیای هوش مصنوعی ایجاد کرده‌اند. این رویکرد نوآورانه به هوش مصنوعی اجازه می‌دهد تا از طریق مشاهده و تعامل، مانند انسان‌ها یادگیری داشته باشد و راه را برای ربات‌ها و سیستم‌های هوش مصنوعی همه‌کاره‌تر و توانمندتر هموار کند. با LBMs، آینده‌ی هوش مصنوعی در دستان شماست.

مدل‌های رفتار بزرگ (LBMs) به سرعت به عنوان یک جزء حیاتی در تکامل هوش مصنوعی (AI) در حال ظهور هستند. LBMs با ترکیب قابلیت‌های پردازش زبان مدل‌های زبان بزرگ (LLMs) با تمرکز بر یادگیری و تکرار رفتارها، آماده‌اند تا انقلابی در نحوه تعامل و یادگیری هوش مصنوعی از جهان ایجاد کنند. این رویکرد فراتر از پردازش متن و تولید پاسخ می‌رود و هوش مصنوعی را قادر می‌سازد تا وظایف پیچیده را از طریق مشاهده و تعامل، درست مانند انسان‌ها، یاد بگیرد.

درک پایه: LLMs و هوش مصنوعی مولد

موج فعلی پیشرفت‌های هوش مصنوعی عمدتاً توسط LLMs و هوش مصنوعی مولد هدایت می‌شود. این مدل‌ها بر روی مجموعه داده‌های عظیم متن و کد آموزش دیده‌اند و یاد می‌گیرند الگوها را شناسایی کرده و متنی شبیه انسان تولید کنند. نمونه‌های معروف شامل ChatGPT، GPT-4، Claude، Gemini و Llama هستند. در حالی که LLMs در توانایی خود برای تولید قالب‌های متن خلاقانه، پاسخ به سوالات و حتی ترجمه زبان‌ها چشمگیر هستند، در درجه اول در حوزه زبان عمل می‌کنند. آنها فاقد توانایی تعامل مستقیم با دنیای فیزیکی یا یادگیری از مشاهده مستقیم اعمال هستند.

جزء گمشده: رفتارها

LBMs این محدودیت را با گنجاندن یادگیری رفتاری برطرف می‌کنند. یک ربات آشپزی را تصور کنید که به دوربین مجهز شده و توسط یک LBM تغذیه می‌شود. به جای اینکه به طور صریح با هر مرحله از دستور غذا برنامه‌ریزی شود، ربات می‌تواند یک سرآشپز انسانی را که در حال تهیه غذا است مشاهده کند و اقدامات، توالی‌ها و نکات لازم را از طریق مشاهده بصری و پرسش تعاملی یاد بگیرد. این رویکرد نحوه یادگیری مهارت‌های جدید توسط انسان‌ها، با مشاهده دیگران و پرسیدن سوالات روشن‌کننده را منعکس می‌کند.

قدرت مشاهده و تعامل

این فرآیند یادگیری مشاهده‌ای، همراه با قابلیت‌های پردازش زبان LLMs، یک هم‌افزایی قدرتمند ایجاد می‌کند. LBM نه تنها می‌تواند دستورالعمل‌ها را درک کند و به زبان طبیعی پاسخ دهد، بلکه می‌تواند رفتار خود را بر اساس اعمال مشاهده شده یاد بگیرد و تطبیق دهد. این یک تغییر قابل توجه از برنامه‌نویسی سنتی ربات است که اغلب شامل کدنویسی پیچیده و انطباق‌پذیری محدود است. LBMs این پتانسیل را برای ربات‌ها فراهم می‌کنند تا وظایف جدید را به سرعت و به طور موثر، صرفاً با مشاهده و تعامل با انسان‌ها یا سایر ربات‌ها، یاد بگیرند.

داده‌های چندوجهی: یک مزیت کلیدی

LBMs معمولاً از داده‌های چندوجهی استفاده می‌کنند، به این معنی که می‌توانند اطلاعات را از منابع مختلف، مانند متن، تصاویر و داده‌های حسگر پردازش و ادغام کنند. این رویکرد یکپارچه به LBM اجازه می‌دهد تا درک جامع‌تری از وظیفه مورد نظر ایجاد کند. به عنوان مثال، ربات آشپزی می‌تواند داده‌های بصری در مورد مواد تشکیل‌دهنده، قرائت دما از اجاق گاز و دستورالعمل‌های کلامی سرآشپز را برای بهینه‌سازی فرآیند پخت خود ادغام کند. این قابلیت چندوجهی یک تمایز کلیدی بین LBMs و بسیاری از مدل‌های هوش مصنوعی مولد فعلی است که اغلب بر روی یک حالت داده واحد تمرکز می‌کنند.

چالش‌ها و ملاحظات

در حالی که پتانسیل LBMs بسیار زیاد است، چالش‌های قابل توجهی نیز برای غلبه بر وجود دارد. یکی از نگرانی‌های اصلی، احتمال تفسیر نادرست یا تکرار نادرست رفتارهای مشاهده شده توسط هوش مصنوعی است. به عنوان مثال، اگر سرآشپز انسان به طور تصادفی چاقویی را در حین نمایش آشپزی بیندازد، LBM ممکن است به اشتباه این عمل را در رفتار آموخته شده خود بگنجاند. این امر نیاز به مکانیسم‌های قوی تشخیص و تصحیح خطا در LBMs را برجسته می‌کند.

چالش دیگر فقدان استدلال عقل سلیم در سیستم‌های هوش مصنوعی فعلی است. انسان‌ها برای جلوگیری از اشتباهات آشکار به عقل سلیم متکی هستند، اما سیستم‌های هوش مصنوعی اغلب با این جنبه دست و پنجه نرم می‌کنند. اطمینان از اینکه LBMs می‌توانند بین اعمال عمدی و اشتباهات تصادفی تمایز قائل شوند برای استقرار ایمن و موثر آنها در سناریوهای دنیای واقعی بسیار مهم است.

پیامدهای اخلاقی و قانونی

با پیچیده‌تر و توانمندتر شدن LBMs، ملاحظات اخلاقی و قانونی اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند. سوالاتی در مورد مسئولیت و پاسخگویی زمانی مطرح می‌شود که سیستم‌های هوش مصنوعی بر اساس رفتارهای آموخته شده تصمیم‌گیری و اقدام می‌کنند. تدوین دستورالعمل‌ها و مقررات روشن برای توسعه و استقرار LBMs برای کاهش خطرات بالقوه و تضمین نوآوری مسئولانه ضروری است.

آینده LBMs

علیرغم این چالش‌ها، آینده LBMs روشن است. تحقیق و توسعه در این زمینه به سرعت در حال پیشرفت است و می‌توانیم انتظار پیشرفت‌های قابل توجهی را در سال‌های آینده داشته باشیم. انطباق‌پذیری یک تمرکز کلیدی برای توسعه LBM در آینده است و سیستم‌های هوش مصنوعی را قادر می‌سازد تا به سرعت و به طور موثر با موقعیت‌ها و محیط‌های جدید یاد بگیرند و سازگار شوند. این انطباق‌پذیری برای استقرار LBMs در سناریوهای پیچیده و پویای دنیای واقعی بسیار مهم خواهد بود.

نتیجه‌گیری

LBMs نشان دهنده یک گام مهم رو به جلو در تکامل هوش مصنوعی هستند. آنها با ترکیب قدرت LLMs با یادگیری رفتاری، پتانسیل سیستم‌های هوش مصنوعی همه‌کاره‌تر، انطباق‌پذیرتر و توانمندتر را ارائه می‌دهند. در حالی که چالش‌ها همچنان پابرجا هستند، تحقیق و توسعه مداوم در این زمینه راه را برای امکانات جدید هیجان‌انگیز در رباتیک، اتوماسیون و سایر زمینه‌ها هموار می‌کند. با بلوغ LBMs، آنها آماده‌اند تا نحوه تعامل و استفاده ما از هوش مصنوعی در زندگی روزمره خود را متحول کنند. نکته کلیدی این است که با ملاحظات دقیق در مورد پیامدهای اخلاقی و ایمنی پیش برویم و اطمینان حاصل کنیم که این فناوری‌های قدرتمند جدید به طور مسئولانه توسعه و مستقر می‌شوند.

اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: forbes

شرکت ایکس‌پنگ از جدیدترین ربات انسان‌نمای خود به نام آیرون رونمایی کرد. این ربات پیشرفته که از ۶۰ مفصل و تراشه هوش مصنوعی تورینگ بهره می‌برد، هم‌اکنون در خطوط تولید خودرو مشغول به کار است و کارایی خود را در فرآیندهای تولید و مونتاژ به اثبات رسانده است.

ایکس‌پنگ، تولیدکننده خودروهای برقی چینی، از ربات انسان‌نمای نوآورانه خود، آیرون، در رویداد روز هوش مصنوعی ۲۰۲۴ رونمایی کرد. این ربات پیشرفته با قد ۱۷۳ سانتی‌متر و وزن ۷۰ کیلوگرم، پیشرفت قابل توجهی در فناوری رباتیک محسوب می‌شود.

مشخصات فنی و قابلیت‌ها

آیرون دارای مشخصات چشمگیری است:
– بیش از ۶۰ مفصل
– ۲۰۰ درجه آزادی
– مجهز به تراشه هوش مصنوعی تورینگ
– قابلیت پردازش پردازنده مرکزی ۴۰ هسته‌ای
– توانایی پردازش مدل‌های هوش مصنوعی با ۳۰ میلیارد پارامتر

کاربردهای عملی

ربات در حال حاضر در چندین ظرفیت فعال است:
– فعال در خطوط تولید خودروی ایکس‌پنگ
– مونتاژ خودروی برقی +P7 آینده
– برنامه‌ریزی برای استقرار در فروشگاه‌های خرده‌فروشی و دفاتر
– استفاده احتمالی در آینده به عنوان دستیار شخصی

یکپارچه‌سازی هوش مصنوعی پیشرفته

تراشه هوش مصنوعی تورینگ (Turing AI) رکن اصلی قابلیت‌های آیرون است:
– تکمیل ۲,۷۰۰ تأیید عملکردی در ۴۰ روز
– سه برابر سریع‌تر از استانداردهای توسعه صنعتی
– طراحی شده برای کاربردهای مبتنی بر هوش مصنوعی
– قابل تطبیق برای ربات‌ها، خودروها و وسایل نقلیه پرنده

نوآوری‌های اضافی

ایکس‌پنگ همچنین پیشرفت‌های فناوری دیگری را معرفی کرد:
– سیستم فوق‌العاده الکتریکی کون‌پنگ (Kunpeng)
– پلتفرم کربید سیلیکون ولتاژ بالای ۸۰۰ ولت
– باتری هوش مصنوعی فوق‌شارژ ۵C
– قابلیت‌های شارژ پیشرفته با افزودن ۰.۶۲ مایل در ثانیه
– دکتر باتری هوش مصنوعی برای مدیریت بهینه باتری

گسترش آینده

برنامه‌های بلندپروازانه ایکس‌پنگ شامل:
– گسترش به ۶۰ کشور تا سال ۲۰۲۵
– توسعه خودروهای پرنده تا سال ۲۰۲۶

• یکپارچه‌سازی سیستم‌های خودکار در بخش‌های مختلف

رویکرد جامع شرکت به نوآوری فناورانه، آن را به عنوان رهبر بالقوه در آینده خودکارسازی و هوش مصنوعی معرفی می‌کند.

اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: interesting engineering