-
جلد اصطناعي يعزز القدرات الحسية للروبوتات
يساعد جلد اصطناعي جديد الروبوتات على الإحساس بأجسامها وبالبيئة المحيطة بها. واستوحى فريق من علماء جامعة ميونيخ التقنية فكرة الابتكار من الجلد البشري، وطور الفريق خليطًا من الجلد الاصطناعي وخوارزميات التحكم واستخدمها في إنتاج أول روبوت له بنية بشرية ويغطيه جلد اصطناعي.
ويتكون الجلد الاصطناعي الذي طوره البروفيسور جوردون شينج وفريقه من خلايا سداسية قطر الواحدة منها 2.5 سنتيمتر. وتتضمن كل خلية معالجًا دقيقًا وحساسات لرصد اللمس والتسارع والاقتراب والحرارة. ما يساعد الروبوتات على الإحساس بالبيئة المحيطة بها بصورة دقيقة. ولا تقتصر فوائده على تعزيز سلامة الروبوتات وتفادي الاصطدام عندما تتحرك بل يضمن سلامة البشر أيضًا عندما تعمل الروبوتات بجوارهم.
وطور جوردون شينج، أستاذ الأنظمة الذكية في جامعة ميونيخ التقنية، خلايا الجلد منذ نحو 10 أعوام. لكن فوائد هذا الابتكار لم تظهر إلا بعد دمجها مع أنظمة أخرى معقدة، وفقًا لما ذكره البحث الذي نشر في دورية بروسيدينجس أوف ذا آي إي إي إي.
تعزيز قدرات الحوسبة
كانت القدرة الحاسوبية العقبة الكؤود في سبيل تطوير الجلد الاصطناعي. فالجلد البشري يتضمن نحو 5 ملايين مستقبل. ومثّلت المعالجة المستمرة للبيانات التي ترسلها مستقبلات الجلد الاصطناعي تحديًا كبيرًا، فالأنظمة السابقة كانت تختنق سريعًا تحت ضغط بيانات مئات المستقبلات فحسب.
وللتغلب على هذه العقبة باستخدام نهج هندسي عصبي، لا يراقب جوردون شينج وفريقه الجلد بصورة مستمرة، لكنه استخدم نهجًا معتمدًا على الأحداث. ويقلل ذلك الجهد المبذول لمعالجة البيانات بنحو 90%. وتنقل كل خلية المعلومات من مستقبلاتها عندما تحفز فحسب. ويشبه ذلك آلية عمل الجهاز العصبي البشري. فمثلًا نشعر بالقبعة عندما ترتديها وبعد ذلك نعتاد عليها ولا نتذكرها إلا إن أسقطتها الرياح مثلًا. ما يساعد الجهاز العصبي على التركيز على أحاسيس أخرى تتطلب منه ردود فعل.
ويمتاز الجلد الاصطناعي الجديد بمتانته. إذ يظل فعالًا حتى إن تعطلت بعض أجزاءه لأنه يتكون من خلايا متعددة.
وقال جوردون شينج «صممنا النظام للعمل بسرعة وبدون مشكلات مع جميع أنواع الروبوتات. ونعمل حاليًا لتطوير خلايا أصغر حجمًا وإنتاجها بأعداد أكبر.»
