يد روبوتية مرنة تحاكي حركة اليد البشرية دون أنظمة تحكم معقدة

في إنجاز لافت في مجال الروبوتات، نجح فريق بحثي من المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان (EPFL) في تطوير يد روبوتية لينة، تُعرف باسم ADAPT، تتميز بقدرتها على التكيف مع أشكال وأحجام الأجسام المختلفة دون الحاجة إلى بيانات بيئية دقيقة أو أنظمة تحكم معقدة.

تتألف اليد من شرائح سيليكون مرنة تلتف حول المعصم، وتحتوي على أصابع ميكانيكية بمفاصل مزودة بنوابض، بالإضافة إلى ذراع قابلة للانثناء. وقد أظهرت هذه اليد أداءً مذهلًا في التجارب، حيث تمكنت من التقاط 24 جسمًا متنوعًا بدقة بلغت 93%، باستخدام أربع حركات فقط. واللافت أنها استطاعت تقليد قبضة اليد البشرية بنسبة تصل إلى 68%، مستفيدة من مرونتها الميكانيكية.

مفهوم الذكاء الميكانيكي الموزّع

على عكس الأيدي الروبوتية التقليدية التي تعتمد على تحكم مركزي دقيق ومحركات منفصلة لكل مفصل، تعتمد يد ADAPT على مبدأ “الذكاء الميكانيكي الموزّع”. ويعني ذلك أن التوزيع المدروس للمواد المرنة والنوابض داخل اليد يسمح لها بالتفاعل الطبيعي مع الأجسام، ما يمنحها قدرة عالية على التكيف دون الحاجة إلى تحكم برمجي معقد.

يقول كاي يونغ (Kai Junge)، طالب الدكتوراه في كلية الهندسة بـ EPFL وأحد المشاركين في تطوير اليد:

“نحن كبشر لا نعتمد على معلومات دقيقة عند التقاط الأشياء، بل نعتمد على تفاعل ديناميكي بين اليد والجسم. وهذا ما نحاول تقليده في تصميم الروبوتات.”

نتائج عملية واعدة

خلال التجارب العملية، أثبتت يد ADAPT كفاءتها في تنفيذ المهام باستخدام أربعة أوضاع حركية فقط، دون الحاجة إلى التحكم الفردي بكل مفصل. وتحتوي اليد على 12 محركًا فقط داخل المعصم، إلا أنها قادرة على تشغيل 20 مفصلًا بفضل التوزيع الذكي للنوابض ومواد السيليكون.

وقد تفوقت اليد اللينة على النسخة الصلبة منها في أكثر من 300 تجربة، مما يعكس جدوى التصميم القائم على المرونة الذكية.

نحو جيل جديد من الروبوتات

ورغم أن التصميم لم يستهدف محاكاة اليد البشرية بشكل مباشر، إلا أن النتائج أظهرت أن اختيار المواد المناسبة قد يُغني عن التعقيد البرمجي، ويُحقق نتائج فعالة في التعامل مع المهام المعقدة. ويعمل الفريق حاليًا على دمج مستشعرات للضغط وأنظمة ذكاء اصطناعي لتعزيز قدرة اليد على العمل في بيئات غير متوقعة.