علم الروبوتات

يمكن للجلد الإلكتروني الذي يعمل بالطاقة الشمسية أن يأخذ الأطراف الاصطناعية إلى المستوى التالي

يمكن للجلد الإلكتروني الذي يعمل بالطاقة الشمسية أن يأخذ الأطراف الاصطناعية إلى المستوى التالي


تلعب الأطراف الصناعية بالفعل دورًا حيويًا في حياة مبتوري الأطراف من خلال السماح لهم بأداء المهام اليومية بأكبر قدر ممكن من الكفاءة. ولكن ماذا لو تمكن مبتور الأطراف أو الإنسان الآلي من اكتساب حاسة اللمس؟ ماذا لو كان من الممكن أيضًا الشعور بالحرارة والشعور بالضغط والإحساس لهذا الشيء الذي تحاول لمسه أو الإمساك به؟ لحسن الحظ ، قام فريق من جامعة جلاسكو بتحويل هذه الفكرة المبتكرة إلى واقع من خلال تطوير جلد إلكتروني اصطناعي.

د. رافيندر الضاحية [مصدر الصورة: جامعة جلاسكو]

تكوين الجلد الإلكتروني التعويضي

تم نشر ورقة من قبل الفريق يوم 22و في مارس 2017 بعنوان "بشرة اللمس شفافة ومستقلة بالطاقة"الذي يصف بنية جديدة للجلد الاصطناعي قادرة على الاستجابة لأجهزة الاستشعار التي تجعل من الممكن لليد الاصطناعية أن تعمل بكفاءة أكبر من الأطراف الاصطناعية العادية.

يتكون الجلد الملموس من طبقة واحدة من الجرافين ، شفافة وحساسة ، وخلية كهروضوئية أسفل هذه الطبقة لتعمل كمصدر للطاقة والذي بدوره يمد البشرة الإلكترونية المرنة والمستقلة عن الطاقة. تعتبر خاصية الشفافية لطبقة الجرافين مفيدة لأنها تمكن الطبقة الكهروضوئية من تسخير الضوء بكفاءة. نظرًا لأن طبقة الجرافين الحساسة لا تتطلب سوى مصدر طاقة منخفض يبلغ 20 نانوات لكل سنتيمتر مربع ، يتم تقليل المساحة الكهروضوئية اللازمة لتشغيل الجلد الإلكتروني. علاوة على ذلك ، تم تحقيق حساسية الجلد الإلكتروني من خلال استخدام طبقة معقدة من المواد. ثم تم دمج رقعة الجلد الإلكترونية المصممة بذكاء في يد اصطناعية لاختبار أداء هذه التقنية المبتكرة حديثًا.

القدرة على إمساك اليد الاصطناعية

أعطى فريق البحث اليد أمرًا بالإمساك بالكرة اللينة التي تمكنت من القيام بها بنجاح. يمسك الكرة بذكاء عند مستوى ضغط مختلف عن طريق (أ) تعطيل و (ب) تمكين مستشعر ردود الفعل اللمسية.

[مصدر الصورة: AFM]

تحديات البحث

على الرغم من تسخير الطاقة بكفاءة وتزويد الجلد الإلكتروني بالكهرباء ليعمل ، إلا أن إحدى نكسات الخلية الكهروضوئية هي أنها توفر طاقة أكثر مما هو مطلوب. حاليًا ، لا يمكن تخزين الطاقة الإضافية التي يتم حصادها في الجلد الإلكتروني ويعمل فريق العلماء على ابتكار طرق لتحويل الطاقة غير المستخدمة إلى وحدات تخزين مختلفة مثل البطاريات.

العاشريتفاؤل الباحثون أيضًا بشأن إيجاد طريقة لتشغيل محركات اليد الاصطناعية وليس فقط الجلد الإلكتروني من خلال استخدام الخلايا الكهروضوئية أيضًا. تهدف هذه التكنولوجيا المبتكرة والمبتكرة أيضًا إلى تحسين وظائف الروبوتات. وهذا يعني أن أطراف الروبوت تمتلك أيضًا خصائص حساسية لتقليل الأخطاء وتجنب الإصابات البشرية.

حقق الدكتور رافيندر داهية وفريقه من جامعة جلاسكو تقدمًا مهمًا في إحداث ثورة في الأطراف الصناعية من خلال تزويدها بحساسية تشبه الحياة. إنه يأمل أن يتم تطوير النموذج الأولي للجلد الإلكتروني والطرف بشكل أكبر في العامين المقبلين.

مصدر:بشرة اللمس شفافة ومستقلة بالطاقةكارلوس غارسيا نونيز ، ويليام توب نافاراج ، إيمري أو.بولات ، ورافيندر داهيا *

انظر أيضًا: هذه الأطراف الصناعية الشفافة المطبوعة ثلاثية الأبعاد لا تصدق


شاهد الفيديو: نشرة الرابعة. شاهد. روبوتات تقوم بصناعة الألواح الشمسية في السعودية