مفاصل روبوتية ثورية مستوحاة من ركبة الإنسان تضاعف قوة الإمساك 3 مرات

نيسان ـ طور مهندسو جامعة هارفارد تقنية ثورية لتصميم مفاصل روبوتية مستوحاة من ركبة الإنسان، ما يمكّن الروبوتات من تصحيح الأخطاء أثناء الحركة وزيادة قوة الإمساك بشكل غير مسبوق، وتعتمد هذه المفاصل على أسطح منحنية تتدحرج وتنسحب فوق بعضها مع وصلات مرنة، مع تحسين دقيق لكل جزء بناءً على القوى والمهام المطلوبة. في الاختبارات، استطاعت هذه المفاصل تصحيح 99% من سوء المحاذاة، كما ضاعفت قدرة ملاقط الروبوت على الإمساك بالوزن.

وتعتمد الطريقة على ما يُعرف بـ المفاصل ذات الاتصال التدحرجي، وهي أزواج من الأسطح المنحنية تتدحرج وتنسحب فوق بعضها البعض، وتربطها وصلات مرنة. ما يميز التقنية الجديدة هو تحسين شكل كل جزء من المفصل بناءً على المهام والقوى المطلوبة، بحيث يقوم المفصل نفسه بتوجيه الطاقة بشكل أكثر كفاءة، مما يقلل الحاجة إلى محركات ضخمة أو أنظمة تحكم معقدة.

أظهرت الاختبارات أن مفصلا روبوتيا مُحسَّنا على شكل ركبة صَحّح 99% من سوء المحاذاة مقارنة بالمفاصل التقليدية. أما مِلقاط روبوتي ذو إصبعين صُمم بنفس الطريقة، فقد استطاع حمل أكثر من ثلاثة أضعاف وزن مِلقاط تقليدي بنفس مدخلات المحرك، ما يفتح آفاقًا واسعة في قدرات الإمساك والتحكم الدقيق.

تتيح الطريقة تصميم مفاصل بأشكال غير منتظمة تتبع مسارات محددة بدقة وتوصل القوة المطلوبة في كل نقطة، ما يجعلها مثالية لمهام الحركة المعقدة مثل المشي، القفز، الإمساك، أو حتى التطبيقات الطبية والهياكل الخارجية.

يشير الباحثون إلى أن هذه التقنية تمثل خطوة نحو روبوتات وأجهزة تتحرك بشكل طبيعي أكثر، حيث تستخدم الميكانيكا نفسها لحل مشاكل الحركة المعقدة بدلًا من الاعتماد الكلي على البرمجيات.

من المتوقع أن تتوسع التطبيقات لتشمل الروبوتات الشبيهة بالبشر، الأجهزة المساعدة، الدراسات البيوميكانيكية للحيوانات، والهياكل الخارجية الطبية، مما يمهد لعصر جديد من الروبوتات الذكية والكفؤة.