روبوتات تستجيب لحالات الطورارئ

ستظهر واحدة من روبوتات سانديا الجديدة والتي تعرض هذه التكنولوجيا في المعرض الذي سيعقد بالتزامن مع نهائيات تحدي DARPA  للروبوتات في يونيو المقبل. وكما إن النهائيات تقترب، بعضٌ من منظمات الروبوتات للبحث والتطوير الأكثر تقدما في العالم تتسابق لتطوير الروبوتات التي تستجيب لحالات الطوارئ التي يمكنها إنهاء بطارية شحن واحدة في المهام التي تحددها DARPA.

الروبوتات المتنافسة سوف تواجه ضروفا قاسية تحاكي الظروف المحتملة لحدوث في كارثة طبيعية أو من صنع الإنسان فيها. حيث العديد من الروبوتات عليها المشي لتمكنهم  من لتغلب على التضاريس الصعبة. روبوتات سانديا لن تقوم بالتنافس في نهائيات يونيو القادم. لكنها ستستطيع في نهاية الأمر مساعدة الروبوتات الفائزة على إطالة فترة شحن البطارية لحين انتهاء عملية إنقاذ حياة المصاب.

وقال قائد المشروغ ستيف بورغر من أنظمة التحكم الذكي قسم سانديا : “سوف نشرح كيف ستصبح كفاءة الطاقة للروبوتات ثنائية الأقدام، إن زيادة الكفاءة ستسمح لروبوتات تشبه الروبوتات المشاركة في المنافسة على العمل لفترات أطول بكثير من الوقت دون إعادة شحن البطاريات”. البطاريات لابد لها أن تستمر بالعمل في حالات الإستجابة الطارئة.

عمر البطارية هوعامل ذو اهمية بالنسبة لفائدة الروبوتات بمواجهة الحالات الطارئه. وقال بورغر: “يمكن أن تملك أكبر وأمتن الروبوتات على هذا الكوكب، ولكن إذا كان عمر البطارية يتراوح بين 10 الى 20 دقيقة، كما هي عليه الكثير من النماذج، هكذا روبوت لايمكنه أن يؤدي وضيفته خلال المواقف الطارئه، عندما تكون حياة الإنسان على المحك”.

إن أول روبوت تقوم بتطويره سانديا مدعوم من قبل تحدي DARPA، والذي يعرف بـ STEPPR والذي هو مختصر لـ (أبحاث ترقية النموذج كفوء الحركة لسانديا). انها منصة أبحاث تعمل بكامل طاقتها التي تسمح للمطورين تجربة آلية مختلفة  لمستويات مشتركة التي تعمل مثل المرفقين والركبتين لقياس مقدار الطاقة المستخدمة.

الروبوت الثاني سانديا، WANDERER، والذي هو اختصار لـ (المشي المجسم المبتكر الدافع للروبوت الفعال للاستجابة في حالات الطوارئ).  سيكون النموذج الأمثل والأفضل.

 كفاءة إستهلاك الطاقة للمحركات هي مفتاح الإختبارات. مفتاح التجربة ل سانديا هو كفاءة إستهلاك الطاقة للمحركات. والتي تحرك مفاصل الروبوتات. إذ يستخدم نظام تشغيل كفوء ومحركات brushless DC ذات عزم دوران عالي بالنسبة للوزن. الآليات المميزة والمصممة خصيصاً لكل مشترك لضمان كفاءة استخدام الطاقة.

وقال بورغر: “علينا أن نستفيد من الخصائص الديناميكية المشتركة بين مجموعة واسعة من سلوكيات الأرجل وإضافة مجموعة من عناصر الدعم، بما في ذلك النوابض والتروس المتغيرة التي تحافظ على المحركات لتعمل في أكثر كفاءة (السرعة وعزم الدوران)، والحد من خسائر الاحتكاك.

وقال بورغر إن المحركات الكهربائية غير فعالة بشكل خاص عند عزوم الدوران الكبيرة والسرعات المنخفضة، على سبيل المثال الروبوت الزاحف.وأضاف أيضاً: “إن عناصر الدعم تمنح الروبوتات القدرة على تقرير الخطوات بصورة ذاتية، وأيضاً الإنتقال من المشي أفقياً الى المشي صعوداً (صعود الدرج) على سبيل المثال بإمكان الروبوتات اجراء تغيير بسيط للديناميات المشتركة الرامية إلى تحسين الكفاءة في ظل  ضروف جديدة”.

إن الروبوتات يجب عليها أن تتكيف مع الأنواع المختلفة للضروف في الحالات الطارئة.

واضاف بورغر: “إن بعض تصاميم الروبوتات الراجلة فعالة للغاية عند المشي على أرض مستوية، ولكن وظيفتها تصبح غير فعال للغاية في ظل ظروف أخرى، أو لا تستطيع المشي على أنواع مختلفة من التضاريس. الروبوتات تحتاج إلى نظام يعمل في كل الضروف لكي تتمكن من التحرك فعال في العديد من الظروف المختلفة، هذا ما بإمكان عناصر الدعم فعله”.

وقد اظهرت الاختبارات المبكرة لــ STEPPR  انه يعمل بكفاءة  وهدوء.

“إن الضوضاء هي فقدان للطاقة، ان معظم الروبوتات تقوم بعمل الكثير من الضوضاء، والتي يمكن أن تكون العيب الرئيسي لبعض التطبيقات”، هذا ما اشار اليه بورغر.

الكترونات الروبوتات STEPPR وWANDERER  والبرمجيات البسيطة يتم تطويرها بواسطة موسسة الروبوتات مفتوحة المصدر و سيتم اطلاقها للعلن في الاسواقً مما سيسمح  للمهندسين والمصممين في جميع أنحاء العالم الإستفادة من العرض.

معهد فلوريدا للادراك البشري والالي يقوم بتطوير  خوارزميات مشي باستهلاك طاقة قليل لكلا الروبوتين. يساهم معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وغلوب موتورز أيضا في المشروع.

المصدر: هنا