منوعات

يمكن للروبوت على غرار Terminator أن ينجو من طعنه – Daily Mail

سيعرف عشاق الخيال العلمي أن Terminator كانت مجرد آلة قتل لا ترحم بسبب قدرتها السهلة على شفاء نفسها بعد الضرر.

الآن ، قد يكون المهندسون في جامعة كورنيل في نيويورك في طريقهم لإعادة إنشاء هذه القدرة الرائعة على الشفاء الذاتي.

ابتكر الخبراء روبوتًا قادرًا على اكتشاف متى وأين تعرض للتلف ومن ثم استعادة نفسه على الفور.

يستخدم الروبوت الصغير اللين ، الذي يشبه نجم البحر رباعي الأرجل ، الضوء لاكتشاف التغيرات التي تحدث على سطحه نتيجة الجروح.

الروبوت الصغير ، الذي يشبه نجم البحر ، قادر على اكتشاف متى وأين تعرض للتلف ومن ثم يشفي نفسه

كيف يعمل؟

لكي يعمل العلاج الذاتي ، يجب أن يكون الروبوت قادرًا على تحديد أن هناك شيئًا يحتاج إلى الإصلاح.

للقيام بذلك ، استخدم الباحثون مستشعرات الألياف الضوئية إلى جانب مصابيح LED القادرة على اكتشاف التغييرات الدقيقة على سطح الروبوت.

يتم دمج هذه المستشعرات مع بولي يوريثان إلاستومر يحتوي على روابط هيدروجينية للشفاء الكيميائي السريع.

توفر SHeaLDS الناتجة – أدلة ضوئية ذاتية الشفاء للاستشعار الديناميكي – روبوتًا ناعمًا مقاومًا للتلف يمكنه الشفاء الذاتي من الجروح في درجة حرارة الغرفة دون أي تدخل خارجي.

بعد أن ثقب الباحثون إحدى ساقيه ، تمكن الروبوت من اكتشاف الضرر وشفاء الشقوق ذاتيًا.

قال البروفيسور روب شيبرد من جامعة كورنيل: “يحاول مختبرنا دائمًا أن يجعل الروبوتات أكثر قدرة على التحمل وخفة الحركة ، بحيث تعمل لفترة أطول مع المزيد من القدرات”.

إذا جعلت الروبوتات تعمل لفترة طويلة ، فسوف تتراكم الأضرار. فكيف يمكننا السماح لهم بإصلاح هذا الضرر أو التعامل معه؟

في حين أنه ليس غير قابل للتدمير ، قال شيبرد إن روبوت نجم البحر الجديد – الذي يبلغ طوله حوالي خمس بوصات فقط – له خصائص مماثلة للجسد البشري.

وقال “لا تشفى جيدًا من الاحتراق أو من الأشياء بالحمض أو الحرارة ، لأن ذلك سيغير الخصائص الكيميائية”.

“ولكن يمكننا القيام بعمل جيد للشفاء من الجروح.”

يزحف روبوت الفريق على شكل X مثل نجم البحر بفضل الهواء المضغوط الذي يضخ عبر جسمه.

إنه مغطى بطبقة من مستشعرات الألياف الضوئية ذاتية الشفاء ، والتي تقترن بأضواء LED قادرة على اكتشاف التغييرات الصغيرة على سطحها.

في مستشعرات الألياف الضوئية ، يتم إرسال الضوء من LED من خلال هيكل يسمى الدليل الموجي البصري ، والذي يوجه شعاع الضوء في اتجاه معين.

يوجد أيضًا في الروبوت ثنائي ضوئي ، والذي يكتشف التغيرات في شدة الضوء لتحديد متى وأين يتم تشوه المادة.

بالنسبة لعملية الشفاء الفعلية ، استخدموا البولي يوريثان اليوريا إلاستومر “لبشرته” ، وهي مادة شفافة ومرنة تشتمل على روابط هيدروجينية.

المدمرون قادرون على إصلاح أنفسهم.  في الصورة ، أرنولد شوارزنيجر في فيلم Terminator 2: Judgement Day (1991)

المدمرون قادرون على إصلاح أنفسهم. في الصورة ، أرنولد شوارزنيجر في فيلم Terminator 2: Judgement Day (1991)

بعد ثقب الباحثين في إحدى ساقيه ، تمكن الروبوت من اكتشاف الضرر والشفاء الذاتي للجروح

بعد ثقب الباحثين في إحدى ساقيه ، تمكن الروبوت من اكتشاف الضرر والشفاء الذاتي للجروح

يمكن للروبوت اللين أن يتعرق مثل البشر

ابتكر العلماء الروبوتات التي “تتعرق” مثل البشر أثناء المهام الصعبة لمنع ارتفاع درجة حرارتها.

طور الباحثون تقنية تتيح للآلات “التعرق” من سائل التبريد المخزن حول المكون المسؤول عن تحريك النظام والتحكم فيه.

تولد الروبوتات والآلات الحرارة كمنتج ثانوي أثناء المهام ، ولكن هذا قد يتسبب في تعطلها إذا لم تبرد.

اقرأ أكثر

عند القطع ، تصبح جوانبها المكشوفة تفاعلية كيميائيًا ، مما يؤدي إلى إعادة تنظيم سلاسل البوليمر المتشابكة بحيث تلتئم.

يقول الباحثون إن ما يسمى بتقنية SHeaLDS – “ أدلة ضوئية ذاتية الشفاء للاستشعار الديناميكي ” – تسمح لإنسان آلي ناعم مقاوم للتلف يمكنه الشفاء الذاتي من الجروح في درجة حرارة الغرفة دون أي تدخل خارجي.

في تجاربهم ، قاموا بثقب إحدى ساقي الروبوت ست مرات ، وبعد ذلك كان الروبوت قادرًا على اكتشاف الضرر ، والشفاء الذاتي لكل جرح في حوالي دقيقة والاستمرار في الحركة.

يمكن للروبوت أيضًا تكييف مشيته بشكل مستقل بناءً على الضرر الذي شعر به ، مثل “استجابة هروب الحيوانات للخطر”.

يريد الفريق الآن دمج الروبوت مع خوارزميات التعلم الآلي القادرة على التعرف على “الأحداث اللمسية” المختلفة التي قد تتلفها.

يقولون في ورقتهم المنشورة في مجلة Science Advances:

“معلومات الضرر ضرورية في البيئات المعرضة للتلف ، مثل بدلات الفضاء ومراقبة المظلات الأسرع من الصوت في الفضاء ، بالإضافة إلى التطبيقات التي يفضل فيها طول عمر الجهاز ، مثل الأجهزة القابلة للارتداء للتفاعل البشري مع الآلة.”

الروبوت مغطى بطبقة من مستشعرات الألياف الضوئية ذاتية الشفاء ، والتي تقترن بأضواء LED قادرة على اكتشاف التغييرات الصغيرة على سطحه.

الروبوت مغطى بطبقة من مستشعرات الألياف الضوئية ذاتية الشفاء ، والتي تقترن بأضواء LED قادرة على اكتشاف التغييرات الصغيرة على سطحه.

بشكل عام ، يتم تصنيع الروبوتات اللينة من مواد مرنة ، مستوحاة من الأنسجة الرخوة التي يتكون منها البشر والكائنات الحية الأخرى.

المشكلة هي أن المواد اللينة المستخدمة تجعلها عرضة للتلف من الأشياء الحادة أو الضغط المفرط.

من خلال الشفاء الذاتي ، يمكن للروبوتات إصلاح الأنظمة اللينة الجسم في بيئات معينة ، مثل بدلات الفضاء التي تعرضت للحطام الفضائي أو المعدات الموجودة تحت الماء.

يمكن أن يسمح التطوير الإضافي للتكنولوجيا أيضًا للروبوتات القاتلة على غرار Terminator ، المصممة لساحة المعركة ، بإصلاح الأضرار التي لحقت بها أثناء القتال.

تحاكي الروبوتات اللينة الأنسجة الحية للسماح لها بأداء المهام البشرية بشكل أفضل

الروبوتات اللينة هي أنظمة مبنية من مواد لها خصائص ميكانيكية مماثلة لتلك الموجودة في الأنسجة الحية.

# الروبوتات اللينة مصنوعة من مواد مرنة ، مستوحاة من الأنسجة الرخوة التي يتكون منها البشر والعديد من الكائنات الحية الأخرى.

تسمح مرونتها باستخدامها في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، بدءًا من الاستيلاء على الأشياء الدقيقة والناعمة في صناعة الأغذية إلى إجراء الجراحة طفيفة التوغل.

يمكنهم أيضًا أن يلعبوا دورًا مهمًا في إنشاء أطراف اصطناعية نابضة بالحياة.

ومع ذلك ، فإن المواد اللينة تجعلها أيضًا عرضة للتلف من الأشياء الحادة أو الضغط المفرط.

يجب بعد ذلك استبدال المكونات التالفة لتجنب وصول الروبوت إلى كومة الخردة.

في عام 2017 ، قال خبراء في جامعة Vrije Universiteit Brussels (VUB) إنهم ابتكروا جلدًا اصطناعيًا يهدف إلى محاكاة قدرات الطبيعة في الإصلاح الذاتي ، مما يسمح للروبوتات بالتعافي من “ الجروح ” التي أصيبت بها أثناء القيام بواجباتها.

قال البروفيسور برام فاندربورجت من BruBotics VUB ، الذي عمل على البلاستيك: “نتائج البحث تفتح آفاقًا واعدة.

“لا يمكن جعل الروبوتات أخف وزنًا وأكثر أمانًا فحسب ، بل ستكون أيضًا قادرة على العمل لفترة أطول بشكل مستقل دون الحاجة إلى إصلاحات مستمرة.”

لصنع لحمها الاصطناعي ، استخدم العلماء بوليمرات تشبه الهلام تذوب في بعضها عند تسخينها ثم تبريدها.

عند تلفها ، تستعيد هذه المواد أولاً شكلها الأصلي ثم تلتئم تمامًا.

تم تطبيق هذا المبدأ في ثلاثة مكونات روبوتية ذاتية الشفاء ؛ القابض ويد روبوت وعضلة اصطناعية.

تعرضت هذه المكونات الهوائية المرنة للتلف في ظل ظروف خاضعة للرقابة لاختبار ما إذا كان المبدأ العلمي يعمل أيضًا في الممارسة العملية.

اظهر المزيد
زر الذهاب إلى الأعلى