باحثون يطوّرون قفاز لمس إلكترونياً قادراً على الإمساك بأشياء كبيرة

صفحة يد صناعية تسجل اللمسات وقوة الضغط من خلال مئات الحساسات (معهد ماساشوسيتس للتقنية)

طوّر باحثون من الولايات المتحدة صفحة يد صناعية تسجل اللمسات وقوة الضغط من خلال مئات الحساسات حسب تقرير لوكالة الأنباء الألمانية، أمس.
واستطاع باحثو معهد ماساشوستس للتقنية في مدينة كامبريدج الأميركية، من خلال قفاز منسوج من التريكو من النوع المعروف في الأسواق، وضع خريطة لمس للتعامل مع أشياء يومية مختلفة، مثل الأكواب أو الدبابيس.
ويتوقع فريق الباحثين تحت إشراف سوبرامانيان سوندارام، أن تكون لهذه الصفحة، استخدامات في صناعة روبوت وأعضاء صناعية وفي البحث العلمي ذي الصلة باليد البشرية، حسبما ذكر الباحثون في دراستهم التي نشرتها مجلة «نيتشر» في عددها الأخير.
وقال الباحثون: «حدث تقدم في تحقيق متطلبات التمدد بالنسبة إلى الجلد الإلكتروني، ولكن لا يزال من المطلوب أولاً عرض نموذج لقفاز لمس إلكتروني قادر على الإمساك بأشياء كبيرة».
واستخدم الباحثون في صناعة راحة اليد هذه شريحة بلاستيكية رقيقة بسمك 1.‏0 ميلليمتر، محاطة من كل جانب بشبكة من الخيوط الموصلة للكهرباء، ومعزولة عن الخارج بمادة لاصقة وبغشاء رقيق من البولي إيثلين.
وتكون نقاط تقاطع الأسلاك 548 حساس ضغط موزعة في جميع الكف، وقادرة على اللمس بـ150 درجة ضغط تتراوح بين 30 و500 ميللي/ نيوتن.
وتحسس الباحثون باستخدام هذا القفاز 26 من الأشياء الشائعة في الاستخدام اليومي، مثل الأكواب والعلب والملاعق والأطباق والأقلام والممحاة، وأدخلوا البيانات التي رصدتها الحساسات الاستشعارية في شبكة عصبونية، والتي يتعلم النظام من خلالها التعرف على الأشياء من خلال نموذج الضغط المميز له. ويقول سوندارام وزملاؤه: «وجدنا أن خرائط اللمس التي تتعلق بأوضاع بعينها لليد، تتمتع بنسبة دقة 89.4%».
ثم أعد الباحثون قاعدة بيانات ربطوا فيها نماذج الضغط بصور أشيائها.
ويفكر الباحثون في استخدام هذه التقنية التي طوروها، على سبيل المثال، في جعل خاصية الإمساك لدى الآلات ذاتية الحركة (الروبوت) أكثر دقة، وذلك من خلال المزج بين المعلومات المرئية وبيانات حساسات الضغط.
وأشار الباحثون إلى أنهم يواجهون حالياً مشكلة تعقيد الأسلاك الرابطة بين أصابع هذه الكف، ولكنهم يفكرون في استخدام النقل غير السلكي للبيانات من وحدة إلكترونية محمولة، وتغليف أكثر انضغاطاً، لتوسيع فائدة مهام المعالجة، والتي تتطلب حرية حركة هائلة».
ويقول سوندارام في بيان عن معهده: «يستطيع البشر الإمساك بالأشياء جيداً لأنهم يحصلون على رد فعل حسي خاص باللمس، عندما نلمس شيئاً فإننا ندرك ماهيته من خلال الشعور بملمسه... كنا نريد دائماً أن يقوم الروبوت بما يستطيع الإنسان القيام به، مثل غسل الأطباق أو غير ذلك من المهام، فإذا كان يُنتظر لأجهزة الروبوت أن تفعل ما يفعله الإنسان، فلا بد أن تستطيع الإمساك بالأشياء بشكل جيد جداً».
وفي تعليق لها على هذا الاختراع بمجلة «نيتشر»، قالت جيوليا باسكواله، من المعهد الإيطالي للتقنية بمدينة جنوة، إن هذا النظام مقيّد، وقالت إن هذه الكف تستطيع في الوقت الحالي تسجيل ما يصل إلى سبعة نماذج ضغط في الثانية الواحدة، وإنه يجب أن ترفع هذه السرعة لتكون الكف صالحة لبعض التطبيقات.
ولكن باسكواله ترى أن انخفاض تكاليف المواد التي تُصنع منها هذه الكف الصناعية يعد ميزة كبيرة، حيث يقدر الباحثون هذه التكلفة بنحو عشرة دولارات، وهو ما يمكن أن يساعد في انتشار هذه التقنية.
وخلصت باسكواله إلى القول: «أعتقد أن القفاز في شكله الحالي أو في نسخه المحسنة ينطوي على آفاق مثيرة لتطبيقات الروبوت».