الرئيسية - المساحة الإخبارية - نظام هيدروليكي هجين لروبوتات أخف وأسرع

نظام هيدروليكي هجين لروبوتات أخف وأسرع

يواجه المهندسون مصاعب لا مفر منها عند تصميم الأطراف الروبوتية، كالمصاعب المتعلقة بالوزن والسرعة، سهولة التّحكم، والانسيابية في الحركة. لكن النّظام الهيدروليكي الهجين الذي يتم تطويرة من قبل شركة ديزني يعد بإبعاد بعض تلك العقبات، حيث سيسمح للأذرع الروبوتية بأن تكون خفيفة سريعة ورشيقة بالإضافة إلى دقةٍ عالية في التّحكم.

نظام نقل الحركة يتكون من اسطوانتين مُتداخلتين يفصل بينهما غشاء متدحرج، هذا النظام يشبه النظام الهيدروليكي التقليدي، لكن بدلاً من إغلاق الأسطوانات بالصمامات، يتم إغلاقها بأغشية مطاطية. والنتيجة نظام قادر على نقل الطاقة بكفاءةٍ عالية وأقل قدرٍ من الاحتكاك. وكذلك أيضاً، فإن هذا النّظام قادر على امتصاص الطاقة كما نقلها.

الفيديو التالي يوضح الأجزاء التي يتكون منها النظام الروبوتي:

ستسمح الميزة الأخيرة بتصميم أطراف روبوتية قادرة على التّفاعل بشكل أفضل. إذ ستُمكّن هذه الميزة المُهندسين من تصميم روبوتات للعمل في أماكن مُختلفة كالمنازل أو أمكان العمل أو أماكن التّرفيه وستكون قادرة على التفاعل بشكلٍ سلس مع البشر.

يقول Peter Whitney وهو باحث مساعد في ديزني:” لقد جمعنا أفضل عناصر النظام الهيدروليكي مع أفضل عناصر أنظمة المُحرّكات الكهربائية”. يوضح Whitney أن نظام النقل يسمح للأطراف أن تكون خفيفة، قوية ورشيقة عند قيادتها بمُحركات سهلة التحكم وقليلة الاحتكاك. والمحركات التي من شأنها أن تكون ثقيلة يُمكن تثبيتها على قاعدة الروبوت.

الفيديو التالي يظهر النظام الجديد أثناء عمله:

إن نظام النقل هذا على درجة من الكفاءة مكّنت Whitney وباحث مُساعد آخر في ديزني يدعى Tianyao Chen من بناء “دُمية” أو منظومة تابعة يمكن التحكم بها عن طريق تحريك منظومة أخرى مُشابهة مرتبطة معها بنظام النقل هذا. ولقد اقترح Whitney أنه من الممكن استخدام هذا النظام في الروبوتات اللاحديدية المُستخدمة في العمليات الجراحية التي تستخدم فيها تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي MRI.

تُستخدم الأنظمة الهيدروليكية في تحريك الروبوتات التي يجب أن تكون خفيفة وقادرة على الحركة بانسيابية. لكن الأنظمة الهيدروليكية التقليدية تستخدم الصمامات في نقل الحركة مما يجعلها غير قادرة على امتصاص الطاقة من الوسط المُحيط. وكذلك بالنسبة للتحكم بالأنظمة الهيدروليكية، فإنه ليس أمراً سهلاً  وليس بدقة المُحرّكات الكهربائية. لكن المحركات الكهربائية لها مشاكلها الخاصة أيضاً.

وفي مقابل الصمامات والخواتم المُنزلقة في الأنظمة الهيدروليكية التقليدية المُعرّضة لتسرب السوائل من خلالها، فإن نظام نقل السوائل الذي تم تطويره في شركة ديزني يستخدم زوجاً من الأغشية المطاطية المُتدحرجة ــ سميت كذلك لأن الغشاء يلتف حول نفسه بين المِكبس والأسطوانة.

كُل خط تحكم مُغلق بشكلٍ مُحكم بالأغشية المطاطية من نهايتيه. وهذا يشبه إلى حد ما الأسطوانتين القائدة والمُقادة في نظام الكبح في السيارة. عندما تنضغط أسطوانة من النظام فإن الأسطوانة الأخرى المقابلة لها سينخفض الضغط المطبق عليها. باستخدام هذا النّظام يمكن تطبيق قوة ما باتجاهين حيث تضغط إحدى الأسطوانتين وتسحب الأخرى.

إن نظام النقل عالي الكفاءة، إذ يُمكن التحكم به عن طريق المَنظومة المُتحكمة “الدمية” أو عن طريق مُحرّكاتٍ كهربائية ذات استطاعة عالية غير مثبتة على الطرف المتحرك. إن إزالة المُحرّكات الكهربائية من الطرف المُتحرك يبقيه خفيفاً وقادراً على الحركة بسرعةٍ وسلاسة.

المصدر: موقع Phys.org

عن Ahmad

اضف رد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني . الحقول المطلوبة مشار لها بـ *

*

x

‎قد يُعجبك أيضاً

“4” طرق جديدة لتبريد الشرائح والرقاقات الحاسوبية

يبدو أن الأمور قد أصبحت أكثر “سخونة” في مجال المعالجات والرقاقات الحاسوبية. في حين يركز ...