اخبار دانش و فناوری
ربات معجزه‌گری که غیرممکن را ممکن کرد!
یک ربات به نام MAMA BEAR در دانشگاه بوستون فعالیت خاص و متفاوتی انجام می‌دهد و به شکل مستقل ساختارهای جذب‌کننده انرژی را ایجاد و آزمایش می‌کند؛ اخیراً راندمان این ربات به ۷۵% ارتقا یافته است و از دستاوردهای این ربات می‌توان در موارد مختلف از حمل‌ونقل مواد گرفته تا تجهیزات نظامی بهره برد.
غزال زیاری_ دانشگاه بوستون آمریکا یک ربات حیرت‌انگیز به نام MAMA BEAR را در اختیار دارد که به‌صورت خودمختار، شکل و فرمی را ایجاد کرده که قابلیت ضربه‌گیری جالب‌توجهی دارد. این ساختاری است که تا پیش از این، هیچ انسانی موفق به ساخت آن نشده بود. از این ساختار می‌توان برای طراحی کلاه ایمنی، بسته‌بندی، ساخت سپر خودرو و موارد متعدد دیگر استفاده کرد.
در محدوده آزمایشگاهی کالج مهندسی دانشگاه بوستون، یک بازوی رباتی مشغول به انجام آزمایش‌های شگفت‌انگیزی است. این ربات اجسام کوچک و پلاستیکی را در جعبه‌ای که روی زمین قرار داده‌شده می‌اندازد و تلاش می‌کند تا در هنگام سقوط این اشیا، آن‌ها را بگیرد. این اشیاء کوچک تکه‌های استوانه‌ای مانند و سبکی هستند که ارتفاعی در حدود ۲.۵ سانتی‌متر دارند و به رنگ‌های آبی، قرمز، بنفش، سبز یا سیاه هستند.
هر یک از این ساختارها، نتیجه آزمایشی است که بر روی استقلال ربات‌ها فعالیت می‌کند. این ربات به شکلی مستقل کار می‌کند و از طریق یادگیری مداوم خودش را با شرایط تطبیق می‌دهد و به دنبال آن است تا کارآمدترین شکل و فرم جذب‌کننده انرژی را ایجاد کند.
فرآیندی متفاوت و خلاقانه
برای انجام این کار، این ربات در ابتدا با بهره‌گیری از یک چاپگر سه‌بعدی، یک ساختار پلاستیکی کوچک را ایجاد می‌کند و سپس به ثبت شکل و اندازه آن می‌پردازد.
در مرحله بعد، ربات این ساختار پلاستیکی را به یک سطح فلزی صاف منتقل کرده و آن را با فشار خرد می‌کند. در ادامه، ربات به‌اندازه‌گیری میزان انرژی جذب‌شده توسط سازه و تغییر شکل آن پس از له شدن می‌پردازد و تمام جزئیات و اطلاعات به‌دست‌آمده را در یک پایگاه داده وسیع ثبت می‌کند.
این ربات خودمختار در گام بعدی، سازه خردشده را داخل جعبه می‌اندازد، صفحه فلزی را تمیز می‌کند و آماده چاپ و آزمایش قطعه بعدی می‌شود. این ربات با مدل قبلی‌اش تفاوت‌هایی دارد و درواقع طراحی و ابعاد آن توسط الگوریتم کامپیوتری ربات و براساس آزمایش‌های پیشین بهینه‌سازی شده است و در پی هر آزمایش، شرایط بهتر و بهتر می‌شود.
بهبود مستمر روند کاری
بهبود راندمان این ربات بیش از هر چیز، نتیجه تلاش‌های کیت براون، دانشیار مهندسی مکانیک ENG و تیمش در KABlab است. ربات MAMA BEAR که نامش مخفف عبارت ” Bayesian Experimental Autonomous Researcher Mechanics of Additively Manufactured Architectures ” است، اولین بار توسط براون در سال ۲۰۱۸ مفهوم‌سازی شد و از آن زمان به بعد روندی تکاملی را پشت سر گذاشته است.
تا سال ۲۰۲۱، دستگاهی بر روی این ربات قرار داده‌شده بود تا بتوانند فرم و شکلی که بیشترین انرژی را جذب می‌کند (خاصیتی که به‌عنوان راندمان جذب مکانیکی انرژی شناخته می‌شود) را بسازد. این فعالیت بیش از سه سال است که به‌صورت مداوم اجرا می‌شود و در طول این مدت ده ها جعبه با بیش از ۲۵۰۰۰ ساختار پرینت سه‌بعدی ساخته‌شده است.
مفاهیم و دستاوردهای عملی
حالا شاید برایتان این سؤال مطرح شود که چرا این همه شکل متعدد ساخته می‌شود؟
باید در نظر داشته باشید که کاربردهای فراوانی برای چیزی که بتواند انرژی را به‌صورت مؤثر جذب کند، وجود دارد؛ از ساخت بالشتکی برای ارسال وسایل الکترونیکی ظریفی گرفته تا زانوبند و محافظ مچ ورزشکاران. براون در توضیح بیشتر در این رابطه گفته: «می‌توان از این مجموعه داده‌ها برای ساخت سپرهای خودرو یا تجهیزات بسته‌بندی استفاده کرد.»
اما برای آنکه شرایط ایده‌آل پیش برود، باید تعادل کاملی در سازه‌ها برقرار شود: سازه‌ها نباید آن‌قدر قوی باشند که به آنچه قرار است از آن محافظت کنند آسیب بزنند و درعین‌حال باید در حدی قوی باشند که بتوانند نقش ضربه‌گیری را به‌خوبی ایفا کنند.
براون دراین‌باره گفت: «تا قبل از ربات MAMA BEAR، بهترین ساختار موجود تا ۷۱ درصد در جذب انرژی کارآمد بوده است؛ اما در ژانویه سال ۲۰۲۳، ربات MAMA BEAR، بازدهی ۷۵ درصدی را به ثبت رساند و رکوردشکنی کرد.»
کلسی اسنپ، دانشجوی دکترای آزمایشگاه براون که مأمور نظارت MAMA BEAR است دراین‌باره گفت: «وقتی کارمان را شروع کردیم، فکرش را هم نمی‌کردیم که ممکن است رکورد موجود را بشکنیم؛ اما آرام و مطمئن به پیشرفت ادامه دادیم.»
