دراسات

روبوت للمساعدة في ربط الكابلات وفك تشابكها المعقد

يمكن للإنسان الآلي الذي لديه زوج من القابضين على ذراعيه أن يفك تشابك كابلات طويلة معقودة. يمكن استخدام هذه التقنية لتركيب الكابلات الكهربائية في الطائرات أو تقديم المساعدة المنزلية لكبار السن ، ولكن في الوقت الحالي ، من الصعب على  الروبوت إذا أسقط شيئًا ، أن ينحني لالتقاطه مرة أخرى.
يقول كين جولدبيرج من جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، إن عمل فريقه على الروبوت كان مستوحى من الكابلات غير المرتبة التي تعترض طريق المختبر ، مما جعله يفكر في كيفية عمل الروبوت لإبقائها بعيدة. يقول إن المشكلة تتطلب أذرع ميكانيكية متقنة ، ولكنها تتطلب أيضًا فهمًا لنظرية العقدة.
“هناك مجموعة نظرية رائعة من الرياضيات ، وهي مجردة للغاية. يقول غولدبرغ إنه يلخص المشكلة عمومًا في رسوم بيانية وهياكل رسومية. لقد طبقنا جوانب معينة من ذلك. يصعب إدراك الكابلات ، حتى مع أفضل الكاميرات والتقنيات ، كما يصعب التلاعب بها بسبب مرونتها وصغر حجمها وميلها إلى الظهور والقيام بأشياء لا يمكن التنبؤ بها “.
يتم تثبيت الروبوت على طاولة يوضع عليها أيضًا كابل معقود. مزود بكاميرا يمكنها مراقبة الضوء المرئي وقياس العمق. يتم إدخال الصور التي يسجلها في ذكاء اصطناعي ، والذي يفسرها ويخلق خريطة دقيقة لاتجاه وتكوين الكابل على طوله.
هناك العديد من الاستراتيجيات التي تستخدمها خوارزمية التحكم في الروبوت لفك العقد ، وتطبقها بشكل متكرر حسب الحاجة حتى يتم تقويم الكابل بالكامل. في البداية ، يستخدم الروبوت الكاميرا الخاصة به لمسح الكابل وتشكيل خريطة لهيكل أي عقدة. إذا كان هذا غامضًا ، فيمكنه سحب الكبل برفق على جانبي العقدة لإزالة الحلقات السائبة من الكبل وترك العقد المتبقية فقط ، أو هز الكابل لإزالة الحلقات الزائدة ، ثم المسح مرة أخرى.
يمكن للروبوت بعد ذلك إمساك الكبل في نقطتين مختلفتين وفصله عن بعضهما ، مع قدرة كل من القابضين المطبوعين بطباعة ثلاثية الأبعاد على إمساك الكابل بإحكام أو إمساكه بشكل غير محكم للسماح بالحركة ، من أجل فك العقدة ببطء. تتمثل المهمة الأخيرة في المرور ببطء على طول الكبل من طرف إلى آخر والتحقق من إزالة جميع العقد.
في التجارب التي أجريت على كابل micro-USB إلى USB مضفر بطول 2.7 متر ، حقق الروبوت معدل نجاح بنسبة 67 في المائة على عقد واحدة بسيطة و 50 في المائة على تشابك أكثر تعقيدًا. تضمنت بعض حالات الفشل سقوط الكابل من على الطاولة ، حيث لم يتمكن الروبوت من استرداده.
المصدر
newscientist

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى