برای ساختن دست‌های روباتیک ابتدا باید مغزهای روباتیک بسازیم

اعتمادآنلاین| مژده اصغرزاده- دست‌ها اندامی هستند که به سان پل عمل می‌کنند؛ آنها رابطی بین مغز و دنیای فیزیکی هستند و این امکان را به وجود می‌آورند که خواسته‌های خود را به عمل بدل کنیم. محققان در پی آن‌اند تا برای افرادی که به هر دلیلی مجبور به استفاده از دست‌های مصنوعی هستند دست‌هایی طراحی کنند که به اندام واقعی انسان شبیه باشد و عملکرد تقریباً مشابهی با دست‌های معمولی داشته باشند. همچنین با ساخت روبات‌هایی که دست‌هایی مانند دست انسان دارند تحولی شگرف در فناوری روباتیک پدید آورند. اگر روبات‌ها واقعاً به اندازه توان‌شان عمل کنند، آن‌گاه می‌توانند ابزارهایی مشابه اندام‌های انسانی را در اختیار داشته باشند.

به گزارش اعتمادآنلاین ، به نقل از «Digital Trends»، می‌دانیم که سازندگان روبات در حال ساخت دست‌های روباتیکی شگفت‌انگیز و پیچیده‌ای هستند؛ اما برای کنترل این روبات‌ها احتیاج به هوشی داریم که قادر باشد اشیا را با توجه به میزان سختی و نرمی آنها در دست بگیرد. گرفتن اشیا با توجه به میزان سختی آنها مساله‌ای است که ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده است. اگر در آینده یک روبات همکار شما شود، احتمالاً ترجیح می‌دهید که موقع دست دادن دست‌تان را له نکند پس عملکرد روبات‌ها در گرفتن اشیا و اجسام مختلف حائز اهمیت است.

خوشبختانه این مساله چیزی است که محققان آلمانی با کار روی یک شبکه عصبی متاثر از مغز انجام داده‌اند. این شبکه به دست روباتیک (نام مدل موجود آن Schunk SVH 5 انگشتی است) امکان می‌دهد تا نحوه برداشتن اشیا با اشکال مختلف را از طریق انتخاب شیوه درست بلند کردن اجسام یاد بگیرد. این روبات در آزمایش‌ها توانست مجموعه تصادفی از اشیایی چون بطری پلاستیکی، توپ تنیس، اسفنج، اردک پلاستیکی، قلم و دسته‌ای از بادکنک‌ها را بگیرد.

خوآن کامیلو وسکز تیک (Juan Camilo Vasquez Tieck)، یکی از دانشمندان پروژه ساخت دست در آلمان، می‌گوید: «رویکرد ما 2 مولفه اصلی دارد: مدل‌سازی حرکت دست و کنترل هماهنگی‌ها. دست در لایه‌های سلسله مراتبی مختلف مدل‌سازی می‌شود و حرکت آن با اقدامات حرکتی صورت می‌گیرد. تمام مفاصل یک انگشت با حرکت انگشت هماهنگ می‌شود و تمام انگشتان برای گرفتن شیء خاصی با حرکت دست هماهنگ می‌شوند.»

او توضیح می‌دهد که به عبارت دیگر این دست می‌تواند در شیوه‌های مختلف باز و بسته شود. این سیستم نشان‌دهنده رویکرد متفاوتی از توسعه‌ سیستم‌های روباتیک برای انجام چنین اقداماتی است. شبکه عصبی درگیر این امکان را به دست می‌دهد تا عملِ گرفتن را هوشمندانه‌تر و در همان لحظه هماهنگی‌های لازم را انجام دهد.

وسکز ادامه می‌دهد: «شبکه‌های عصبی خوشه‌ای (SNN) نوع خاصی از شبکه‌های عصبی مصنوعی هستند که شیوه کار نورون‌های واقعی را مدل سازی می‌کنند. بر اساس تحقیقاتی که در زمینه علوم اعصاب صورت گرفته، مدل‌های عصبی خوشه‌ای زیادی وجود دارند. ما برای ساخت این دست از نورون‌های حد واسط و فرمان‌دهنده استفاده کردیم. ارتباط بین این نورون‌ها رویداد‌محور است و با استفاده از خوشه‌ها برقرار شده. این خوشه‌ها به صورت تکانه‌های فاصله‌دار هستند و نه سیگنال‌های مداوم. همین امر میزان ارسال اطلاعات موجود بین نورون‌ها را کاهش می‌دهد و کارآمدی زیادی در مصرف انرژی فراهم می‌آورد.»

دانشمندان در پی آن‌اند تا با استفاده از تجربه‌های پیشین‌شان به بهترین مدل دست مصنوعی برسند که کارآمدی آن بسیار شبیه به دست انسان باشد. ساختن روبات‌هایی که مانند مغز انسان آن‌قدر هوشمند باشند که به محض دست زدن به اشیا میزان سختی و نرم جسم را درک کنند در دستور کار دانشمندان این عرصه قرار گرفته است.