اخبار فناوری / این پلتفرم با حضور در حیات وحش، مدل‌های سه‌بعدی حیواناتی مانند خرس‌های پاندا، ماهی‌ها، کوسه‌ها و کاترپیلارها را به‌عنوان طرح‌هایی ارائه می‌کند که می‌توانند وظایف رباتیک نرم را در محیط‌های مختلف شبیه‌سازی کنند.
اختصاصی شبکه علمی ثریا- رباتSoftZoo یک ربات نرم پلت فرم طراحی مشترک است که می تواند اشکال و اندازه های بهینه را برای عملکرد رباتیک در محیط های مختلف آزمایش کند. از زمانی که اصطلاح “رباتیک نرم” در سال 2008 به کار گرفته شد، مهندسان در این زمینه در حال ساختن نمونه‌های متنوعی از ماشین های انعطاف پذیر هستند که در اکتشاف، جابجایی، توانبخشی و حتی فضا مفید هستند. یک منبع الهام آنها حرکت حیوانات در طبیعت است. تیمی از محققان MIT در این کار یک گام فراتر برداشته‌اند و SoftZoo را توسعه داده‌اند، یک پلتفرم با الهام از زیست‌شناسی که مهندسین را قادر می‌سازد تا طراحی مشترک ربات‌های نرم را مطالعه کنند. این چارچوب الگوریتم‌هایی را بهینه می‌کند که از طراحی تشکیل شده‌اند، که تعیین می‌کند ربات چه شکلی خواهد بود و کنترل، یا سیستمی که حرکت روباتیک را قادر می‌سازد، بهبود نحوه تولید خودکار خطوط کلی برای ماشین‌های بالقوه توسط کاربران مشخص می‌کند.
این پلتفرم با حضور در حیات وحش، مدل‌های سه‌بعدی حیواناتی مانند خرس‌های پاندا، ماهی‌ها، کوسه‌ها و کاترپیلارها را به‌عنوان طرح‌هایی ارائه می‌کند که می‌توانند وظایف رباتیک نرم مانند حرکت، چرخش چابک و دنبال کردن مسیر را در محیط‌های مختلف شبیه‌سازی کنند. دکتر MIT می‌گوید: «چارچوب ما می‌تواند به کاربران کمک کند تا بهترین پیکربندی را برای شکل ربات پیدا کنند و به آنها اجازه می‌دهد الگوریتم‌های رباتیک نرمی را طراحی کنند که می‌تواند کارهای مختلفی انجام دهد.» SoftZoo نسبت به پلتفرم‌های مشابهی که طراحی و کنترل را شبیه‌سازی می‌کنند، جامع‌تر است، زیرا حرکتی را مدل‌سازی می‌کند که به ویژگی‌های فیزیکی بیوم‌های مختلف واکنش نشان می‌دهد. تطبیق پذیری این چارچوب از یک موتور چندفیزیکی قابل تمایز ناشی می شود، که امکان شبیه سازی چندین جنبه از یک سیستم فیزیکی را به طور همزمان فراهم می کند.
تمایز پذیری موتور با کاهش تعداد شبیه سازی های اغلب گران قیمت مورد نیاز برای حل مسائل کنترل محاسباتی و طراحی، طراحی مشترک را بهینه می کند. در نتیجه، کاربران می‌توانند ربات‌های نرم را با الگوریتم‌های پیچیده‌تر و مشخص‌تر طراحی و جابجا کنند.
توانایی این سیستم برای شبیه‌سازی تعاملات با زمین‌های مختلف، اهمیت مورفولوژی که شاخه‌ای از زیست‌شناسی که شکل‌ها، اندازه‌ها و فرم‌های موجودات مختلف را مطالعه می‌کند را نشان می‌دهد. بسته به محیط، برخی از ساختارهای بیولوژیکی بهینه‌تر از سایرین هستند، مانند مقایسه طرح‌های اولیه برای ماشین‌هایی که وظایف مشابه را انجام می‌دهند.
این طرح‌های بیولوژیکی می‌توانند الهام‌بخش زندگی مصنوعی تخصصی‌تر و خاص‌تر باشند. به طور مثال هندسه موج‌دار ملایم حرکت یک پرنده دریایی به آن اجازه می‌دهد تا به طور مؤثر در سطح آب‌های بزرگ سفر کند و فضایی الهام‌بخش را برای محققان برای ساخت نژادهای جدیدی از ربات‌های نرم ایجاد و امکانات نامحدودی را باز کند. علاوه بر این، سنجاقک‌ها می‌توانند مانورهای بسیار چابکی را انجام دهند که سایر موجودات نمی‌توانند آنها را انجام دهند، زیرا سنجاقک‌ها ساختارهای ویژه‌ای روی بال‌های خود دارند که مرکز جرم خود را هنگام پرواز تغییر می‌دهد. ربات‌ها قبلاً برای حرکت در محیط‌های بهم ریخته تلاش می‌کردند، زیرا بدنشان با محیط اطرافشان سازگار نبود. با این حال، با نرم افزار SoftZoo، طراحان می توانند مغز و بدن ربات را به طور همزمان توسعه دهند و ماشین های زمینی و آبی را برای آگاهی بیشتر و تخصصی‌تر بهینه کنند.
با افزایش هوش رفتاری و مورفولوژیکی، ربات‌ها در تکمیل ماموریت‌های نجات و انجام اکتشاف مفیدتر خواهند بود. به عنوان مثال، اگر فردی در سیل گم شود، ربات به طور بالقوه می تواند آب ها را به طور موثرتری طی کند زیرا با استفاده از روش های نشان داده شده در پلت فرم SotftZoo بهینه شده است.SoftZoo شبیه‌سازی متن‌باز را برای طراحان ربات‌های نرم فراهم می‌کند و به آنها کمک می‌کند تا ربات‌های دنیای واقعی را بسیار راحت‌تر و انعطاف‌پذیرتر بسازند و در عین حال قابلیت‌های حرکتی ماشین‌ها را در محیط‌های مختلف تسریع می‌دهند. این رویکرد محاسباتی برای طراحی مشترک بدن‌های ربات‌های نرم و مغز آنها (یعنی کنترل‌کننده‌های آنها) دری را برای تشکیل سریع ماشین‌های سفارشی‌سازی شده که برای یک کار خاص طراحی شده‌اند، باز می‌کند.
قبل از ساخت هر نوع ربات، چارچوب می‌تواند جایگزینی برای آزمایش میدانی صحنه‌های غیرطبیعی باشد. به عنوان مثال، ارزیابی نحوه رفتار یک ربات خرس مانند در یک بیابان ممکن است برای یک تیم تحقیقاتی که در دشت های شهری کار می کنند چالش برانگیز باشد. در عوض، مهندسان رباتیک نرم می‌توانند از مدل‌های سه‌بعدی در SoftZoo برای شبیه‌سازی طرح‌های مختلف استفاده کنند و ارزیابی کنند که الگوریتم‌های کنترل‌کننده ربات‌هایشان چقدر در مسیریابی مؤثر هستند. به نوبه خود، این امر باعث صرفه جویی در زمان و منابع محققان می شود. با این حال، محدودیت‌های تکنیک‌های ساخت فعلی مانع از زنده‌کردن این طرح‌های ربات نرم است.
در آینده، طراحان این پلتفرم با توجه به توانایی آن در آزمایش کنترل رباتیک، به کاربردهایی در مکانیک انسانی چشم دوخته اند. برای نشان دادن این پتانسیل، این تیم یک بازوی سه بعدی طراحی کرد که یک گلوله برفی را به جلو پرتاب می کرد. با گنجاندن شبیه‌سازی کارهای بیشتر شبیه انسان، طراحان رباتیک نرم می‌توانند از این پلتفرم برای ارزیابی بازوهای رباتیک نرم که اجسام را می‌گیرند، حرکت می‌دهند و روی هم قرار می‌دهند، استفاده کنند.
منبع : شبکه ثریا
