دنياي بزرگ ربات‌ها

 

زماني كه نام ربات به ميان مي‌آيد ممكن است به ربات‌هايي همچون Wall-E بينديشيم. رباتي كه براي انجام كارهاي خسته‌كننده‌اي همچون فشرده‌سازي زباله‌ها طراحي شده است، اما امروزه مهندسان ربات‌هايي طراحي كرده‌اند كه قادرند از عهده وظايف بسيار پيچيده‌تري بر‌آيند. ربات‌هايي به شكل مار مي‌توانند روزي به جستجوي قربانيان پس از يك زلزله مخوف بپردازند يا به پزشكان در انجام عمل جراحي كمك كنند.در زير آب هم ربات‌ها قادرند ماهي‌ها و ساير موجودات دريايي را از محل رخداد وقايع زيست محيطي مانند آلودگي آب به مواد نفتي دور كنند و بالاخره ربات‌هاي شبيه انسان مي‌توانند به سالمندان، افراد بيمار و معلولان كمك كنند. بايد گفت مهندساني كه ربات‌ها را ساخته و برنامه‌ريزي مي‌كنند شغل جذابي دارند. اين افراد در آزمايشگاه، ربات‌ها را مونتاژ كرده و نرم‌افزارهاي كامپيوتري براي كنترل آنها مي‌نويسند. هاوي چاست از دانشگاه كارنگي، ملون معتقد است اين ربات‌ها بهترين اسباب بازي‌هاي خارج از دنياي ما هستند. چاست يكي از متخصصاني است كه در زمينه طراحي، ساخت و برنامه‌ريزي ربات‌ها فعاليت مي‌كند.

مار شگفت‌انگيز

زماني كه چاست بچه بود به تمام چيزهاي متحرك مانند قطارها، ماشين‌ها و حيوانات علاقه‌مند بود. او با قرار دادن موتورهاي الكتريكي روي ماشين‌هاي اسباب بازي شركت Tinkertoy آنها را به حركت در‌مي‌آورد. بعدها و هنگامي كه به سن دبيرستان رسيد به ساختن ربات‌هاي متحرك شبيه ماشين‌هاي كوچك امروزي روي آورد. او با آرزوي كار روي ربات‌ها، رشته دانشگاهي علوم كامپيوتر را انتخاب كرد. زماني كه براي تحصيل در مقطع كارشناسي ارشد به انستيتو تكنولوژي كاليفرنيا در پاسادِنا رفت در آزمايشگاه آنجا با شخصي آشنا شد كه روي دستگاهي كار مي‌كرد كه سبك‌تر از ماشين‌هاي كنترل از راه دور بود؛ مارهاي رباتيك. بعضي ربات‌ها فقط رو به جلو، رو به عقب، چپ يا راست حركت مي‌كنند، اما مارهاي رباتيك قادر به چرخش در بسياري جهات و حركت روي ناهمواري‌هاي مختلف زمين هستند. چاست اين‌گونه نتيجه‌گيري مي‌كند كه مارها موضوعات بسيار جذاب‌تري نسبت به ماشين‌ها هستند.پس از مدتي چاست و همكارش شروع به كار روي مار رباتيك مخصوص به خودشان كردند كه از ظرف‌هاي فلزي متصل بهم ساخته شده بود.چاست دوست داشت رباتش براي مصارف پزشكي ـ دارويي هم سودمند باشد. براي برخي جراحي‌هاي قلبي دكتر بايد سينه بيمار را بشكافد. دوره نقاهت بعد از اين عمل مي‌تواند بسيار دردناك باشد.چه مي‌شود اگر دكتر مي‌توانست با ايجاد يك سوراخ كوچك و فرستادن يك مار رباتيك نازك همين كار را با درد بسيار كمتري انجام دهد؟براي بررسي اين ايده چاست با ماركو زِناتي ـ جراح قلب مدرسه پزشكي هاروارد ـ تماس گرفت. زناتي ابتدا ربات را روي يك مدل پلاستيكي سينه انسان و سپس روي خوك آزمايش كرد. او به خوك داروي بي‌حسي تزريق كرد تا چيزي را حس نكند. سپس يك سوراخ كوچك زير قفسه سينه خوك ايجاد كرد و مار رباتيك 30 سانتي‌متري را وارد بدن خوك كرد. زِناتي با استفاده از يك دسته كنترل مار را به پشت قلب خوك هدايت كرد. سپس از طريق ربات وسيله‌اي را براي انجام يك عمل جراحي روي قلب خوك وارد بدن حيوان كرد. هم‌اكنون يك كمپاني با نام Medrobotics در بوستون در حال تطبيق دادن اين تكنولوژي براي انجام عمل جراحي روي انسان است.از مارهاي رباتيك حتي مي‌توان به منظور جستجوي آثار باستاني استفاده كرد. چاست در حال بررسي امكان ارسال اين ربات به مصر براي اكتشاف در مكان‌هاي باستاني مصر است، چراكه برخي از اين مكان‌ها به قدري كوچك و مخوفند كه ورود انسان به آنجا خطرناك و حتي ناممكن است. چاست مي‌گويد: حتي پس از 15 سال كار مداوم روي اين پروژه از تماشاي حركات مار رباتي خودش خسته نشده و روز به روز به آن علاقه‌مندتر مي‌شود.

ماهي رباتيك

«مائوريزيو پورفيري» يك مهندس مكانيك در انستيتو پلي‌تكنيك دانشگاه نيويورك هم رباتي ساخته كه شبيه به حيوانات است، اما او هدف متفاوتي را دنبال مي‌كند. هدف او از ساخت اين ربات كمك به حيوانات واقعي است.ربات پورفيري و تيمش شبيه ماهي است. اين تيم مي‌خواهد ماشين‌شان قدري شبيه يك ماهي باشد تا ماهي‌هاي واقعي را متقاعد كند كه عضوي از گروه آنهاست. به اين ترتيب مي‌توان ماهي‌ها را از مناطق خطرناك مانند مناطقي كه بر اثر نشت نفت ‌آلوده شده، دور كرد.پورفيري از كوچكي به حيوانات علاقه‌مند و يكي از تفريحاتش رفتن به باغ وحش بود. از طرفي هم او به ربات‌هايي كه در كارتون‌هاي ژاپني مي‌ديد، علاقه‌مند بود. پس از ايجاد آزمايشگاه شخصي تصميم گرفت اين علايق را با هم تركيب كند.

نكته: ربات‌هايي به شكل مار مي‌توانند به جستجوي قربانيان زلزله بپردازند يا به پزشكان در انجام عمل جراحي كمك كنند. در زير آب هم قادرند موجودات دريايي را از محل رخداد وقايع زيست محيطي دور كنند و بالاخره ربات‌هاي شبيه انسان مي‌توانند به سالمندان، افراد بيمار و معلولان كمك كنند

هم‌اكنون دانشمندان مي‌دانند ماهي‌ها در گروه‌هاي بزرگ و هماهنگي به نام مدرسه، شنا مي‌كنند. يك ماهي كه ليدر بقيه محسوب مي‌شود هنگام احساس آشفتگي، ماهي‌هاي ديگر را به منطقه ديگري هدايت مي‌كند. با توجه به اين‌كه شنا كردن در مسيري كه قبلا توسط ماهي ديگري باز شده انرژي كمتري مي‌برد تا اين‌كه ماهي به تنهايي شنا كند، ماهي‌ها به دنبال رهبر گروه به راه مي‌افتند.براي آزمايش اين موضوع كه ماهي‌ها از يك ليدر رباتيك پيروي مي‌كنند يا خير، ابتدا بايد يك ربات به شكل ماهي ساخت تا مانند آنها شنا كند. با ساختن اين ربات و قرار دادن آن در كنار ماهي‌هاي طلايي در يك حوضچه مصنوعي محققان مشاهده كردند ماهي‌هاي طلايي در جلو و پشت سر ربات شنا مي‌كنند.چنانچه دم اين ربات ماهي حركت نداشته باشد، ماهي‌ها توجهي به او ندارند اما زماني كه دم ربات با سرعت مشخصي حركت مي‌كند ماهي‌ها به دنبال او شنا مي‌كنند. البته تمام ماهي‌ها به دنبال ربات شنا نمي‌كنند و محققان بايد شكل‌هاي مختلف ربات را آزمايش كنند تا در حيات وحش، ماهي‌هاي بيشتري به دنبال ربات ماهي حركت كنند.هم‌اكنون محققان روي يك زيردريايي رباتيك كار مي‌كنند كه مي‌تواند حيواناتي كه در اسارت هستند آزاد كند. زيردريايي ملخ‌دار ممكن است به حيوانات آسيب بزند، بنابراين پژوهشگران در حال طراحي زيردريايي بي‌خطري هستند كه تمام اجزاي آن در داخلش قرار دارد.

ربات‌هاي باشخصيت

هنگامي كه ماجا ماتاريس در دبيرستان مشغول تحصيل بود، يك برنامه كامپيوتري نوشت كه به صحبت‌هاي افراد پاسخ مي‌داد. كاربر پيامي را در كامپيوتر تايپ مي‌كرد و برنامه سريعا جواب اين پيام را مي‌داد.اكنون ربات طراحي شده توسط ماتاريس و همكارانش قادر است به افراد بيمار يا ناتوان جسمي كمك كند. به عنوان مثال فرد مبتلا به آلزايمر براي اين‌كه دچار مشكلات حافظه نشود نياز به تمرين‌هاي ذهني دارد. يا ممكن است فرد معلول براي بازيابي حركتي پس از سكته مغزي نياز به مشوقي براي انجام تمرينات احياكننده داشته باشد.از آنجا كه براي انجام تمامي اين كارها به اندازه كافي پرستار يا مراقب وجود ندارد، لذا به مداخله تكنولوژيكي نياز است. به اين منظور محققان رباتي ساختند تا به بيماراني كه پس از سكته مغزي بازوهايشان ناتوان شده كمك كند تا تمرينات احياكننده را از سر گيرند. اين ربات به حركات فرد نظارت مي‌كرد. در صورتي كه فرد مي‌توانست بازوي خود را حركت دهد ربات يك جمله دلگرم‌كننده به او مي‌گفت. با آزمايش اين ربات روي شش نفر كه دوره نقاهت پس از سكته مغزي را مي‌گذراندند مشخص شد با حضور ربات افراد علاقه بيشتري نسبت به دنبال كردن تمرينات دارند تا زماني كه هيچ محرك يا انگيزه‌اي وجود ندارد. در مرحله بعد محققان به دنبال آن بودند كه آيا شخصيت ربات روي واكنش افراد تاثيرگذار است يا خير. در يك حالت ربات بسيار به فرد نزديك مي‌شد و با صداي بلند و جملات محكم مي‌گفت: تو مي‌توني اين كار را انجام بدي. در حالت بعد ربات به گونه‌اي برنامه‌ريزي شد تا شخصيتي خجالتي داشته باشد. او ضمن حفظ فاصله از فرد با حالتي خجالتي مي‌گفت: من مي‌دانم انجام اين حركت براي شما سخت است، اما به خاطر داشته باشيد اين حركت براي سلامتي شما لازم است.معمولا ديده‌ايم كه در كلينيك‌هاي توانبخشي مراقب يا پرستار پس از مدتي سر و كله زدن با بيمار خسته شده و حوصله‌اش سر مي‌رود. اما يكي از مزاياي چنين رباتي اين است كه هرگز دچار خستگي، سرخوردگي يا عصبانيت نمي‌شود.محققان همچنين براي كمك به كودكاني كه دچار اوتيسم هستند رباتي به نام بانديت طراحي كرده‌ا‌ند. اين ربات سه پا و شبيه انسان ضمن ايجاد سر و صدا و حركت به اطراف، حباب هم درست مي‌كرد. طي يك مطالعه مشخص شد هشت كودك مبتلا به اوتيسم به اين ربات واكنش نشان مي‌دادند. تعدادي ازكودكان با ربات صحبت و ضمن بازي با او تلاش مي‌كردند تا او را بگيرند. بعضي ديگر هم به نظر ناراحت بودند. شايد دليل آن هم صداهايي بود كه باندت در‌مي‌آورد. اين كودكان از ربات دور مي‌شدند و به سمت پدر و مادرشان مي‌رفتند.ماتازيس، چاست و پورفيري تنها تعداد كمي از مهندسان بسياري هستند كه امروزه در حال كار روي ربات‌ها هستند... اگر شما بخواهيد رباتي براي اكتشاف در اقيانوس‌ها، سفر به فضا، كمك به افراد مسن يا انجام جراحي‌هاي پزشكي بسازيد بد نيست بدانيد در اين زمينه هيچ محدوديتي وجود ندارد.

منبع: sciencenews





تاريخ : دو شنبه 27 شهريور 1391برچسب:, | | نویسنده : مقدم |