الروبوتات الهوائية فيستو تقابل الذكاء الاصطناعي

ستعرض Festo يد الروبوت الهوائي BionicSoftHand في معرض Hanover Fair 2019. بالإضافة إلى روبوت BionicSoftArm ، وهو روبوت هوائي خفيف الوزن ، تعد هذه المفاهيم المستقبلية مناسبة للتعاون بين الإنسان والآلة.

يتم تشغيل BionicSoftHand بالهواء المضغوط ، بحيث يمكنه التفاعل بأمان ومباشرة مع الناس. على عكس اليد البشرية ، فإن BionicSoftHand ليس لها عظام. تتكون أصابعها من هياكل منفاخ مرنة مع غرف هواء. يتم وضع الخوار في الأصابع بواسطة طبقة نسيج ثلاثية الأبعاد خاصة محيكة من خيوط مرنة وعالية القوة. بمساعدة النسيج ، من الممكن تحديد المكان الذي يتم فيه توسيع الهيكل وتوليد الطاقة بالضبط ، ومكان منعه من التوسع. هذا يجعلها خفيفة ومرنة وقابلة للتكيف وحساسة ، لكنها قادرة على ممارسة قوى قوية.

الذكاء الاصطناعي

طرق التعلم الخاصة بالآلات قابلة للمقارنة مع أساليب البشر: إما بطريقة إيجابية أو سلبية - فهي تتطلب ردود فعل تتبع أفعالهم لتصنيفها والتعلم منها. BionicSoftHand يستخدم طريقة التعلم التعزيز.

وهذا يعني: بدلاً من تقليد إجراء معين ، يتم إعطاء اليد مجرد هدف. ويستخدم أسلوب التجربة والخطأ ، لتحقيق هدفه. بناءً على التعليقات المستلمة ، تعمل على تحسين إجراءاتها تدريجياً حتى يتم حل المهمة بنجاح.

على وجه التحديد ، يجب على BionicSoftHand تدوير مكعب من 12 جانبًا بحيث يشير الجانب المحدد مسبقًا إلى أعلى في النهاية. يتم تدريس استراتيجية الحركة اللازمة في بيئة افتراضية بمساعدة توأمان رقمي ، يتم إنشاؤه بمساعدة بيانات من كاميرا حساسة للعمق عبر رؤية الكمبيوتر وخوارزميات الذكاء الاصطناعي.

صمامات بيزو متناسبة للتحكم الدقيق

من أجل الحفاظ على الجهد المبذول لأنابيب BionicSoftHand منخفضة قدر الإمكان ، صمم المطورون خصيصًا محطة صمام صغيرة يتم التحكم فيها رقميًا ، والتي يتم تركيبها مباشرة على اليد. هذا يعني أن أنابيب التحكم في أصابع القابض لا يجب سحبها عبر ذراع الروبوت بالكامل. وبالتالي ، يمكن توصيل BionicSoftHand بسرعة وسهولة وتشغيلها باستخدام أنبوب واحد فقط لكل منهما لتزويد الهواء والهواء العادم. باستخدام صمامات بيزو النسبية المستخدمة ، يمكن التحكم بدقة في حركات الأصابع.

إن الفصل الصارم بين العمل اليدوي للعامل في المصنع والإجراءات الآلية للروبوت يتم تنحيته بشكل متزايد. نطاقات عملهم متداخلة وتندمج في مساحة عمل تعاونية. وبهذه الطريقة ، سيتمكن الإنسان والآلة من العمل في وقت واحد معًا على نفس قطعة العمل أو المكون في المستقبل - دون الحاجة إلى الحماية من بعضهما البعض لأسباب تتعلق بالسلامة.

BionicSoftArm هو تطوير إضافي مدمج لـ BionicMotionRobot من Festo's ، والذي تم توسيع نطاق تطبيقاته بشكل كبير. أصبح هذا ممكنًا بفضل تصميمه المعياري: يمكن دمجه مع ما يصل إلى سبعة قطاعات منفاخ هواء ومحركات دوارة. هذا يضمن أقصى قدر من المرونة من حيث الوصول والتنقل ، وبالتالي يمكّنه من التغلب على العقبات حتى في أضيق المساحات إذا لزم الأمر. في الوقت نفسه ، فهو مرن تمامًا ويمكنه العمل بأمان مع الأشخاص. من الممكن التعاون المباشر بين الإنسان والآلة مع BionicSoftArm ، وكذلك استخدامه في تطبيقات SCARA الكلاسيكية ، مثل مهام الالتقاط والمكان.

إمكانيات التطبيق مرنة

يمكن استخدام ذراع الروبوت المعياري لمجموعة واسعة من التطبيقات ، اعتمادًا على التصميم والمقبض المثبت. بفضل الحركية المرنة ، يمكن لـ BionicSoftArm التفاعل مباشرة وأمان مع البشر. في الوقت نفسه ، تسهل الحركية على التكيف مع المهام المختلفة في مواقع مختلفة في بيئات الإنتاج: القضاء على أجهزة السلامة المكلفة مثل الأقفاص والحواجز الضوئية تقصر أوقات التحويل وبالتالي تتيح الاستخدام المرن - وفقًا للتكيف التكيفي والإنتاج الاقتصادي

BionicFinWave: روبوت تحت الماء مع محرك فريد من نوعه

تعلمنا الطبيعة بشكل مثير للإعجاب ، كيف ينبغي أن تبدو أنظمة القيادة المثلى لحركات سباحة معينة. للمضي قدمًا ، يخلق الكوكبي البحري و البني الداكن موجة مستمرة مع زعانفهما ، والتي تتقدم على طولهما بالكامل. بالنسبة إلى BionicFinWave ، استلهم فريق الإلكترونيات الحيوية من حركة الزعانف المتموجة. تموج دفع الماء إلى الوراء ، وخلق دفعة إلى الأمام. يسمح هذا المبدأ لـ BionicFinWave للمناورة للأمام أو للخلف من خلال نظام أنبوب الأكريليك.

زعانفها الجانبية مصبوبة بالكامل من السيليكون ولا تتطلب دعامات أو عناصر داعمة أخرى. يتم ربط الزعانف على يسار ويمين تسعة أذرع ذراع صغيرة ، والتي بدورها مدعومة بمحركين مؤازرين. يحرك عمودان متجاوران متجاوران القوة إلى الرافعات بحيث يمكن تحريك الزعانف بشكل فردي لتوليد أنماط مختلفة من العمود. إنها مناسبة بشكل خاص للحركة البطيئة والدقيقة وتدفق كمية أقل من المياه ، على سبيل المثال ، محرك المسمار. يوجد مفصل كاردان بين كل قطعة رافعة لضمان أن تكون أعمدة الكرنك مرنة. لهذا الغرض ، يتم تصنيع أعمدة الكرنك بما في ذلك المفاصل وقضيب التوصيل من البلاستيك في قطعة واحدة باستخدام عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد.

التفاعل الذكي لمجموعة واسعة من المكونات

العناصر المتبقية في جسم BionicFinWave هي أيضًا مطبوعة ثلاثية الأبعاد ، والتي تمكن هندستها المعقدة في المقام الأول. مع تجاويفها ، فهي بمثابة وحدات التعويم. في الوقت نفسه ، فإن تقنية التحكم والتنظيم بأكملها تكون محكمة الغلق ، مثبتة بأمان ومزامنة في مساحة ضيقة جدًا.