Κάπου σε ένα εργαστήριο κάτι στριμώχνεται. Του ένα ρομπότ χελιού, κολυμπώντας σιωπηλά μέσα από μια τεράστια σκοτεινή δεξαμενή αλμυρού νερού. οι ρυθμικές του κινήσεις σαν κορδέλα που απηχούν εκείνες του φυσικού του. Ή είναι ένα Ρομπότ εμπνευσμένο από χταπόδι, που μοιάζει με το είδος του H.P. Ο Λάβκραφτ θα μπορούσε να ονειρευόταν αν είχε γεννηθεί 100 χρόνια αργότερα και γινόταν ρομποτικός αντί για συγγραφέας τρόμου;
Περιεχόμενα
- Το ρομπότ των χιλίων χρήσεων
- Αντίο μέταλ;
- Και σκληρό και μαλακό
Ίσως δεν είναι κανένα από αυτά. Ίσως είναι ένα μαλακό λαστιχένιο μανίκι, τυλιγμένο γύρω από μια ανθρώπινη καρδιά, και δίνοντάς του τακτικά καθησυχαστικά πιέσεις για να συνεχίσει να χτυπά ενόψει της καρδιακής ανεπάρκειας. Ή α λαβή υδρογέλης που μπορεί να απλώσει το χέρι και να αρπάξει ένα ψάρι που κολυμπά, ασφαλίζοντας το χωρίς να το πληγώσει. Ή. Ή. Ή.
Προτεινόμενα βίντεο
Η πραγματικότητα είναι ότι δεν λείπουν παραδείγματα από τον αναπτυσσόμενο τομέα της μαλακής ρομποτικής. Ένα από τα πιο συναρπαστικά, ταχέως αναπτυσσόμενα πεδία στην έρευνα της ρομποτικής, αυτά τα ρομπότ δεν μοιάζουν με τις σκληρές, μεταλλικές μηχανές που μας υποσχέθηκε η επιστημονική φαντασία. Είναι κατασκευασμένα από ελαστικά υλικά. Είναι επίσης πολύ φθηνότερα στην κατασκευή τους, ζυγίζουν σημαντικά λιγότερο και προσφέρουν πολύ μεγαλύτερη ευελιξία και (ίσως αντίθετα, δεδομένων των μαλακών υλικών τους) ανθεκτικότητα. Στη διαδικασία, αλλάζουν αυτό που πιστεύουμε ως ρομπότ - και αποδεικνύονται εξαιρετικά χρήσιμοι στη διαδικασία.
Σχετίζεται με
- Το μέλλον του αυτοματισμού: Τα ρομπότ έρχονται, αλλά δεν θα σας πάρουν τη δουλειά
- Τα εξελισσόμενα, αυτοαναπαραγόμενα ρομπότ είναι εδώ — αλλά μην ανησυχείτε για μια εξέγερση
- Εξωσκελετοί με αυτόματο πιλότο: Μια ματιά στο εγγύς μέλλον της wearable ρομποτικής
Το ρομπότ των χιλίων χρήσεων
Η τρέχουσα αύξηση των μαλακών ρομπότ σε έναν κόσμο που προηγουμένως κυριαρχούσε το μέταλλο δεν αφαιρεί τίποτα από τα πιο παραδοσιακά ρομπότ που κατασκευάζονται από εταιρείες όπως η Boston Dynamics. Η πρόοδος στην παραδοσιακή σκληρή ρομποτική έχει, μόνο τα τελευταία χρόνια, μας δώσει κάθε είδους ευέλικτες μηχανές ικανές να κάνουν τα πάντα, από λεπτές εργασίες συναρμολόγησης σε γραμμές παραγωγής έως παίζοντας χορούς, παρκούρ ή ακόμη και Ολυμπιάδες άξιες οπισθοπορείας. Αλλά αυτά τα παραδοσιακά ρομπότ δεν είναι καλά για όλα.
Είναι εξαιρετικοί στο να εκτελούν την ίδια εργασία πολλές φορές στη σειρά, κάτι που ακριβώς απαιτείται αν, για παράδειγμα, βοηθούν στη συναρμολόγηση iPhone σε έναν ιμάντα μεταφοράς σε ένα εργοστάσιο της Foxconn. Αλλά αφαιρέστε τα από τον δομημένο τομέα στον οποίο έχουν συνηθίσει να εργάζονται και ξαφνικά η εκπληκτική τους ακρίβεια μπορεί εξαφανιστεί σε μια στιγμή.
Αυτό είναι προβληματικό για όλους τους λόγους, κυρίως για το γεγονός ότι, όλο και περισσότερο, τα ρομπότ θα εργάζονται δίπλα σε ανθρώπους και άλλους ζωντανούς ανθρώπους. Αυτό θα μπορούσε να σημαίνει άμεση συνεργασία με ανθρώπους ως συναδέλφους. Θα μπορούσε επίσης να σημαίνει ένα ακόμη πιο στενό επίπεδο αλληλεπίδρασης, όπως το προαναφερθέν ρομπότ που προορίζεται να κρατά την καρδιά ενός ατόμου να χτυπά μπροστά σε πιθανή καρδιαγγειακή ανεπάρκεια. Αυτά τα σενάρια είναι που οδήγησαν, εν μέρει, στην αυξανόμενη δημοτικότητα των μαλακών ρομπότ.
Οι απίστευτες δυνατότητες των ευέλικτων, μαλακών ρομπότ | Γιάδα Γερμπόνη
«[Ένα άλλο] συναρπαστικό πεδίο εφαρμογής για μαλακή ρομποτική είναι στον τομέα της έρευνας και διάσωσης. Γιάδα Γερμπόνη, μεταδιδακτορικός υπότροφος στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, ο οποίος πέρυσι έδωσε α Ομιλία TED με τίτλο «Οι απίστευτες δυνατότητες των ευέλικτων, μαλακών ρομπότ», είπε στο Digital Trends. «[Στο εργαστήριο στο οποίο εργάζομαι], υπάρχει μια ομάδα συναδέλφων με πολύ κίνητρα που διερευνά πώς μια μαλακό ρομπότ που μεγαλώνει από την άκρη — όπως ένα φυτό, ή πιο συγκεκριμένα ένα αμπέλι — θα μπορούσε να περιηγηθεί σε αρχαιολογικούς χώρους απρόσιτους από τον άνθρωπο και γεμάτο με πολύ ευαίσθητα αντικείμενα ή για να εξερευνήσετε τους ευαίσθητους υπόγειους βιότοπους κάποιου απειλούμενου ζώου είδος."
Η ίδια η έρευνα του Gerboni έχει ιατρικές εφαρμογές. Αυτήν τη στιγμή εργάζεται σε εύκαμπτα ρομπότ που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως χειρουργικά εργαλεία για πρόσβαση σε δυσπρόσιτα μέρη του σώματος, όπως τα μαλακά ρομπότ των συναδέλφων της θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην πρόσβαση σε απομακρυσμένες τοποθεσίες.
«Η τρέχουσα εργασία μου στο Στάνφορντ χρησιμοποιεί μια εύκαμπτη βελόνα που μπορεί να φτάσει σε εντελώς διαφορετικά μέρη του ήπατος ένα μόνο σημείο εισαγωγής και μπορεί να κάψει έναν όγκο — [καταστρέφοντας] καρκινικά κύτταρα με τη θερμότητα — με την άκρη του», συνέχισε. Μια κατευθυνόμενη βελόνα δεν είναι αυτό που μπορούμε να σκεφτούμε ως ρομπότ, αλλά είναι μια από τις δυνατότητες που ανοίγουν τα μαλακά ρομπότ.
Ρομπότ βοηθούν τους αρχαιολόγους να εξερευνήσουν ερείπια προ των Ίνκας στο Περού
Αντίο μέταλ;
Η τελευταία εξέλιξη στην μαλακή ρομποτική είναι ιδιαίτερα συναρπαστική. Πρόσφατα, οι ερευνητές ανακάλυψαν πώς να εξαλείψουν το τελευταία σκληρά, μεταλλικά εξαρτήματα σε μαλακά ρομπότ. Όπου τα προηγούμενα μαλακά ρομπότ εξακολουθούσαν να απαιτούν εξαρτήματα όπως μεταλλικές βαλβίδες, αυτό το τελευταίο μαλακό ρομπότ μπορεί να λειτουργήσει χρησιμοποιώντας μόνο καουτσούκ και αέρα — με αέρα υπό πίεση που αντικαθιστά την ανάγκη για ηλεκτρονικά ενδόμυχα. Με αυτόν τον τρόπο, ενσωματώνει τη μνήμη και τη λήψη αποφάσεων απευθείας στα μαλακά υλικά του, χρησιμοποιώντας ένα είδος μαλακού υπολογιστή που βασίζεται σε ψηφιακή λογική.
«Αυτές οι καταστάσεις υψηλής και χαμηλής πίεσης είναι ανάλογες με ένα ψηφιακό σήμα, με 1 ίσο με υψηλή πίεση και 0 ίσο με χαμηλή πίεση». Philipp Rothemund, μας εξήγησε ένας από τους ερευνητές του έργου. «Τυπικά, ο έλεγχος των μαλακών ρομπότ γίνεται με ηλεκτρονικούς ελεγκτές και με χρήση σκληρών βαλβίδων με αποτέλεσμα σκληρά/μαλακά υβριδικά ρομπότ. Ο μαλακός υπολογιστής μας επιτρέπει την ενσωμάτωση πολύπλοκου ελέγχου απευθείας στη δομή ενός μαλακού ρομπότ.»
Όλα αυτά βρίσκονται ακόμα σε σχετικά πρώιμο στάδιο, αλλά καταδεικνύουν τον ταχέως κινούμενο κόσμο του soft ρομποτική: υστερεί μισό αιώνα πίσω από το πιο δύσκολο αντίστοιχό του, αλλά κάνει βιαστικά ότι μπορεί για να πιάσει πάνω. Φαίνεται να λειτουργεί επίσης. Εκτός από τις εφαρμογές που έχουν ήδη αναφερθεί, μαλακές λαβές ρομπότ χρησιμοποιούνται πλέον σε γραμμές συναρμολόγησης, λόγω της ικανότητάς τους να αλληλεπιδρούν με αντικείμενα χωρίς τη δυνατότητα να τα καταστρέψουν.
Όπως σημειώνει ο Giada Gerboni, ωστόσο, είναι λάθος να βλέπει κανείς τη μαλακή ρομποτική ως σύγκρουση με τα παραδοσιακά σκληρά ρομπότ.
«Δεν θα έλεγα ότι τα μαλακά ρομπότ είναι καλύτερα, αλλά είναι μόνο μια κατηγορία ρομπότ - ή ένας τρόπος να κάνουμε ρομποτική - που δεν μπορούμε να αποφύγουμε να σκεφτούμε πια», είπε. «Τα μαλακά ρομπότ έχουν ήδη αποδείξει ότι έχουν μεγάλες δυνατότητες σε εργασίες πλοήγησης επειδή μπορούν αρθρώνουν εύκολα το σώμα τους και η πλοήγησή τους δεν διακυβεύεται από απότομες επαφές με άγνωστα αντικείμενα. Αλλά όταν πρόκειται για μια άλλη πολύ συνηθισμένη εργασία για ρομπότ όπως εργασίες χειρισμού, τότε το να έχεις μη άκαμπτα μέρη είναι πολύ κακό επειδή το ρομπότ μπορεί [να ασκήσει πολύ λίγη δύναμη, που σημαίνει ότι δεν μπορεί να σηκώσει πολλά αντικείμενα.] Επίσης, δεδομένης της υψηλής ευελιξίας του σώματος, των βαθμών ελευθερίας και της περιορισμένης ενσωμάτωσης του αισθητήρα, δεν μπορούν να ελεγχθούν με ακρίβεια, επομένως δεν μπορούν να εκτελέσουν πολύ ακριβή χειρισμό έργο."
Και σκληρό και μαλακό
Τελικά, λέει, ο καλύτερος τρόπος για να φτιάξουμε πραγματικά ρομπότ που θα είναι χρήσιμα στη ζωή μας θα είναι να συνδυάσουμε σκληρό και μαλακό: ακριβώς όπως βλέπουμε με τα υλικά που βρίσκονται στη φύση. «Απλώς κοιτάξτε τους ανθρώπους», είπε. «Είναι τέλειες ρομποτικές μηχανές με μαλακά εξαρτήματα, αλλά και άκαμπτες δομές και τυπικές αρθρώσεις. Μπορούν να εκτελούν καθήκοντα σε διαφορετικά πλαίσια, αλλά μπορούν επίσης να είναι ακριβείς και να ασκούν δυνάμεις».
Μερικοί ερευνητές είναι ακόμη απασχολημένοι με την εξερεύνηση υλικών που επιτρέπουν στα μαλακά ρομπότ να σκληραίνουν κατά παραγγελία, ή αλλιώς συνδυάζουν διαφορετικά υλικά ακαμψίας για την επίτευξη τόσο ακρίβειας όσο και επιδεξιότητας. Ο όρος «μαλακό ρομπότ» μόλις και μετά βίας υπάρχει εδώ και μια δεκαετία - αλλά έχει ήδη χαράξει μια θέση για τον εαυτό του. (Και βρίσκοντας το δρόμο του στην ποπ κουλτούρα, επίσης: ρίξτε μια ματιά στο Baymax, το αξιαγάπητο ρομπότ από την Disney's Μεγάλος ηρωας 6.)
Καθώς προχωράμε προς έναν κόσμο στον οποίο τα ρομπότ αποτελούν μέρος της καθημερινής μας ζωής, τα μαλακά ρομπότ θα αποκτήσουν μεγαλύτερη σημασία από ποτέ. Ένα πράγμα είναι σίγουρο: εδώ το 2019, η λέξη «ρομπότ» δεν είναι πλέον συνώνυμη με τη «μεταλλική μηχανή».
Συστάσεις των συντακτών
- Το μέλλον της κατασκευής: Μια ματιά μπροστά στην επόμενη εποχή κατασκευής πραγμάτων
- Roving ρομπότ επιτήρησης έρχονται στις πόλεις μας. Ευτυχώς, είναι εδώ για να βοηθήσουν
- Γνωρίστε τους Xenobots: Ζωντανές, βιολογικές μηχανές που θα μπορούσαν να φέρουν επανάσταση στη ρομποτική
- Έξυπνα ανδρείκελα: Πώς η τεχνολογία των ρομποτικών τάκλιν μεταμορφώνει την ποδοσφαιρική πρακτική
- Τα καλύτερα ρομπότ στην CES 2021
