کد خبر: 123717
ف
اختصاصی شبکه علمی ثریا
دستکش اختاپوس زیر آب به کمک انسان می‌آید+عکس
تیمی از محققان ویرجینیا تک دستکشی با الهام از اختاپوس ابداع کرده‌اند که می‌تواند به‌طور ایمن اجسام را زیر آب بگیرد.

اختصاصی شبکه علمی ثریا- دستکش‌هایی که زیر آب توانایی اختاپوس را برای انسان تداعی می کند و به عنوان عایق عمل می کند. تیمی از محققان  ویرجینیا تک دستکشی با الهام از اختاپوس ابداع کرده‌اند که می‌تواند به‌طور ایمن اجسام را زیر آب بگیرد. انسان ها به طور طبیعی برای فعالیت در یک محیط زیر آب مجهز نیستند. ما از کپسول برای تنفس، لباس های نئوپرن برای محافظت و گرم کردن بدن خود و عینک برای دیدن واضح استفاده می کنیم. در چنین محیطی، دست انسان نیز برای نگه داشتن اشیاء ضعیف است. هرکسی که سعی کرده چیزی را  در زیر آب نگه دارد، شهادت خواهد داد که گرفتن اشیاء زیر آب با انگشتان دشوار است. استادیار دپارتمان مهندسی مکانیک، می‌گوید: «زمان‌های حساسی وجود دارد که این به یک نقص تبدیل می‌شود. طبیعت در حال حاضر راه حل‌های عالی دارد، بنابراین تیم ما برای گرفتن ایده ها به دنیای طبیعی نگاه کرد. و در نهایت اختاپوس به یک انتخاب واضح برای الهام تبدیل شد.

 

بیشتر بخوانید: چکمه‌های هوشمند به کمک کادر درمان می‌آیند

 

غواصان نجات، باستان شناسان زیر آب، مهندسان پل و خدمه نجات همگی از دستان خود برای بیرون کشیدن افراد و اشیا از آب استفاده می کنند. دست‌های انسانی که توانایی کمتری برای نگه‌داشتن چیزهای لغزنده دارند، باید به استفاده از نیروی بیشتری متوسل شوند، و گاهی اوقات یک دستگیره آهنی می‌تواند این عملیات را با مشکل رو به رو کند. هنگامی که نیاز به لمس ظریف است، لازم است که دست‌هایی که برای آب طراحی شده‌اند استفاده شود. این همان زائده هایی است که بارتلت و همکارانش در پی ساختن آن بودند. تیم او در آزمایشگاه مواد و سازه‌های نرم، راه‌حل‌های بیولوژیکی را با فناوری‌های جدید ساخته‌شده از مواد نرم و روباتیک تطبیق دادند.

 

 

الهام گرفتن از چسبندگی قدرتمند

اختاپوس یکی از منحصربه‌فردترین موجودات روی کره زمین است که به هشت بازوی بلند مجهز است که می‌تواند چیزهای بی‌شماری را در یک محیط آبی بگیرد. در یک ترکیب زیبا از ابزارهای کاربردی و هوش، این بازوها با مکنده هایی پوشیده شده اند که توسط سیستم عضلانی و عصبی حیوان دریایی کنترل می شوند. هر مکنده، به شکل انتهای یک پیستون، یک توانایی قوی در قاپیدن دارد. پس از اینکه لبه بیرونی پهن مکنده یک جسم را گرفت، عضلات ناحیه پشت لبه را منقبض و منبسط می کنند تا فشار وارد و آزاد شود. هنگامی که بسیاری از مکنده ها درگیر می شوند، یک پیوند چسبنده قوی ایجاد می کند که به سختی می توان از آن فرار کرد. بارتلت می‌گوید: «وقتی به اختاپوس نگاه می‌کنیم،. چیزی که جالب است این است که اختاپوس با پردازش اطلاعات از حسگرهای شیمیایی و مکانیکی مختلف، بیش از 2000 مکنده را در هشت بازو کنترل می‌کند.

 

 

عملی کردن الهام

برای طراحی این دستکش ، محققان بر روی تجسم مجدد مکنده ها تمرکز کردند: ساقه های لاستیکی سازگار و پوشیده از غشاهای نرم و فعال. این طرح برای انجام همان عملکرد مکنده اختاپوس - فعال کردن یک اتصال قابل اعتماد به اجسام با فشار سبک ایجاد شده است که برای چسبیدن به سطوح صاف و منحنی ایده آل است. با توسعه مکانیسم های چسبنده ، آنها همچنین به راهی نیاز داشتند تا دستکش اشیا را حس کند و چسبندگی را تحریک کند. برای این کار آنها مجموعه‌ای از حسگرهای مجاورت نوری micro-LIDAR را اضافه کردند که میزان نزدیکی یک شی را تشخیص می‌دهد. مکنده ها و LIDAR  از طریق یک میکروکنترلر به هم متصل شدند تا شی حسگر را با درگیری مکنده جفت کنند، بنابراین سیستم عصبی و عضلانی اختاپوس را تقلید می کنند.

 

بیشتر بخوانید: نسل جدید ربات‌ها با چشم‌هایی شبیه انسان

 

استفاده از سنسورها برای درگیر کردن مکنده ها نیز سیستم را سازگار می کند. در یک محیط طبیعی، یک اختاپوس بازوهای خود را به دور صخره‌ها و سطوح می‌پیچد و به پوسته‌های صاف و گودال‌ها متصل می‌شود. تیم تحقیقاتی همچنین چیزی می خواستند که برای انسان احساس طبیعی داشته باشد و به آنها اجازه دهد تا اشیاء را بدون زحمت بردارند و مانند اختاپوس با اشکال و اندازه های مختلف سازگار شوند. راه حل آنها دستکشی با مکنده های مصنوعی و حسگرهایی بود که به طور محکم با هم ادغام شده بودند، هارمونی از سیستم های پوشیدنی که اشکال مختلفی را در زیر آب می گیرند. اسمش را  Octa-glove گذاشتند.

 

بیشتر بخوانید: شکار موجودات عجیب اقیانوسی با دوربین رباتی

 

بارتلت می‌گوید: «با ادغام مواد چسبنده نرم و حساس با وسایل الکترونیکی تعبیه‌شده، می‌توانیم اشیاء را بدون نیاز به فشردن در دست بگیریم. "این کار دست زدن به اجسام مرطوب یا زیر آب را بسیار ساده تر و طبیعی تر می کند. وسایل الکترونیکی می توانند به سرعت چسبندگی را فعال و آزاد کنند. فقط دست خود را به سمت یک جسم حرکت دهید و دستکش کار را برای گرفتن انجام می دهد.

 

پوشیدن دستکش

در آزمایش، محققان چند حالت مختلف  را امتحان کردند. برای دستکاری اجسام ظریف و سبک، از یک حسگر استفاده کردند. آنها دریافتند که می توانند به سرعت اجسام مسطح، اسباب بازی های فلزی، سیلندرها، قسمت دو انحنای قاشق و یک توپ هیدروژل فوق نرم را بلند کرده و رها کنند. با پیکربندی مجدد شبکه حسگر برای استفاده از همه حسگرها برای تشخیص اشیا، آنها همچنین توانستند اشیاء بزرگتری مانند بشقاب، جعبه و کاسه را در دست بگیرند. اجسام مسطح، استوانه‌ای، محدب و کروی که از مواد سخت و نرم تشکیل شده‌اند، چسبیده و بلند می‌شوند، حتی زمانی که کاربران با بستن دست‌های خود، شی را نمی‌گیرند.

 

بیشتر بخوانید: توانایی شگفت‌انگیزی که به ربات‌ها اضافه شد

 

این قابلیت‌ها از دستکاری، حس کردن و کنترل پیشرفته تقلید می‌کنند و بستری را برای پوست‌های چسبنده مصنوعی زیر آب فراهم می‌کنند که می‌تواند به‌طور قابل‌اطمینانی اجسام مختلف زیر آب را دستکاری کند.» این مطمئناً گامی در مسیر درست است، اما چیزهای زیادی برای ما وجود دارد که هم در مورد اختاپوس و هم نحوه ساخت چسب‌های یکپارچه قبل از رسیدن به توانایی‌های کامل طبیعت بیاموزیم.» با نگاهی به آینده، محققان تصور می‌کنند که این دستکش در زمینه رباتیک نرم برای گرفتن زیر آب، کاربرد در فناوری‌های به کمک کاربر و مراقبت‌های بهداشتی، و در تولید برای مونتاژ و دستکاری اشیاء مرطوب نقشی مهم ایفا کند.


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

حمایت بانک‌ها از ۴ دانشگاه آسیب دیده از جنگ کلید خورد

ساخت چندین ماهواره سنجشی ایران با دقت تصویربرداری یک متر

نوبل فیزیک به «پیام‌های شبح‌وار از فضا» رسید

آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد

تصویب صندوق عدالت آموزشی برای حمایت از دانش‌آموزان مناطق محروم

دانشجویان دانشگاه هنر نقوش ایرانی را در طراحی پوشاک به‌کار گرفتند

آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده

مدیر ناسا: یوفوها می‌توانند یک «لحظه اسپوتنیک» باشند

«کامپیوتر شریف» انتخاب اول برترین رتبه های ریاضی کنکور ۱۴۰۵

واتس‌اپ ورود کاربران با سیستم‌عامل قدیمی را مسدود می‌کند

کشف سیاره ای که از خاکستر ستاره اش متولد شد

اوپن ای آی ویکی مدیا را هم هک کرد

رتبه ۶ کنکور: جنگ را مدیریت کردم، نه اینکه تسلیمش شوم

وزیر آموزش و پرورش: معیشت معلمان را جدی پیگیری می‌کنیم

ارتقای کیفیت آموزشی اولویت مدارس غیردولتی است

توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه

قهرمانی دانش‌آموزان ایرانی در مالزی؛ سه سکوی نخست برای ایران

سرپرست صندوق ذخیره فرهنگیان منصوب شد

وزیر آموزش و پرورش وارد لامرد شد

کاظمی: ظرفیت‌های آموزشی ایران و عراق باید بیش از گذشته توسعه یابد

حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷

برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلول‌های عصبی با نور

اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت‌ مطالعاتی

توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیه‌های کنکور

ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون‌ کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد

دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری

تام کروز شکست فیلمش را نپذیرفت

دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد

علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟

پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم

کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی

ضرورت انتقال پژوهش‌های علمی هیئات از دانشگاه به هیئت

دوازدهمین شماره «خردورزی» با پرونده‌ای درباره نسل نو منتشر شد

جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد

آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته

شانس‌های جایزه نوبل فیزیک کدامند؟

مطالبات دانشجویان دانشگاه الزهرا(س) در نشست با مسئولان بررسی شد

هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد

وجه مغفول شخصیت شهید سید حسن نصرالله امامت اوست

آمادگی ۴۰ کشور برای حضور در مسابقات بین‌المللی قرآن

سید حسن نصرالله رهبران جنبش‌های آزادی‌بخش را تحت‌تأثیر قرار داد

تمدید مهلت ثبت‌نام دومین آزمون بسندگی زبان فارسی ویژه دانشجویان خارجی

اسامی ‌معرفی‌شدگان رشته‌های خاص آزمون کاردانی به کارشناسی اعلام شد

تفاهم‌نامه چهارجانبه طرح رداکارت دانشجویان فردا ۱۴ مهر امضاء می‌شود

گامی تازه در توسعه آموزش بین‌المللی؛ مجتمع آموزشی بین‌المللی حکیم با افتتاح ساختمان جدید به ۷ شعبه رسید

فراخوان بورس ویژه هنگ‌کنگ برای دانشجویان دکتری منتشر شد

نحوه انتخاب رشته‌های بدون آزمون در کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

سامانه راهنمای انتخاب رشته مجازی کنکور ۱۴۰۵ در دسترس قرار گرفت

تعیین تکلیف بدهی وام‌های دانشجویی پس از پایان سنوات مجاز تحصیلی

تقدیر از برگزیدگان سومین همایش علمی هیئت‌ در سالروز ولادت حضرت زینب(س)

آیت‌الله رشاد: خروج آمریکا از عراق باید برای مسئولان درس عبرت باشد

خاموشی: وقت عبور از برنامه‌محوری به اثرمحوری در فعالیت‌های فرهنگی است

واکاوی اندیشه امام شهید در باب امت واحده

ارائه مقالاتی از کشورهای مختلف در نشست اربعین، گفتمان مقاومت

«بی‌نام» روایتگر مفاهیمی از معنویت؛ تئاتری که زندانی آزاد می‌کند!

«اشراق» شنیدنی شد؛ بیان موسیقی ایرانی با امکانات موسیقی عربی!

موسیقی اعتراضی در آمریکا: رئیس جمهورِ من یک جنایتکار است!

سید حسن نصرالله مقاومت را مسیر پیشرفت و عزت بشریت می‌دانست

ناشنوایان فعال اربعینی در همایش ملی «قهرمانان سکوت» تجلیل شدند

جنگ‌ها و تحولات اخیر به کتاب‌های درسی نهم و یازدهم رسید

خانه فرهنگ در خوابگاه‌های دانشگاه فرهنگیان راه‌اندازی می‌شود

بازگشت معتمدآریا و یک یادآوری درباره حفظ حرمت سرزمین مادری

چه خبر از گیشه سینماها؟ فروش سینماها رو به افزایش است

فیلم نماینده ایران در اسکار انتخاب شد

سمپوزیوم راهکارهای قرآنی برای حل مشکلات تمدن معاصر

الگوی قرآن برای حل اختلافات شدید خانوادگی چیست؟

مساجد ۳۲ استان به دنبال طراحی برنامه‌های قرآنی ویژه

بچه‌های مسجدی با حداقل امکانات، کارهای «نشد» را «شد» می‌کنند

حکمرانی فضای مجازی در پیچ تعدد نهادها؛ نمی‌توان دستوری حکمرانی کرد

وقتی امامزادگان در روزهای جنگ به کانون خدمت‌رسانی تبدیل شدند

ایرباس به فناوری «پوست کوسه» مجهز می‌شود

نوشته جالب در دانشگاه شهید بهشتی

اعتبار ردیف استخدامی ۴۶۵ نفر از فراخوان سال‌های ۱۴۰۰ تا ۱۴۰۴ تأمین شد

تمدید مهلت معرفی مشمولان پذیرفته‌شدگان آزمون دستیاری پزشکی تا ۳۰ مهر

لشکر پهپادهای زیر آبی چین رکورد زد

شرکت‌های فناوری درباره هوش مصنوعی با ترامپ چه توافقی کردند؟

اولویت‌های استادان برای سال تحصیلی پیش‌رو بررسی شد

اختصاص ۳۰ میلیارد تومان تسهیلات معاونت علمی به حوزه بازی‌های رایانه‌ای

برگزاری همایش ملی نخبگان لغو شد

تشریح جزئیات اجرای آیین‌نامه جذب استعدادهای برتر در دانشگاه فرهنگیان

سامانه راهنمای انتخاب رشته مجازی کنکور ۱۴۰۵ در دسترس قرار گرفت

ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون‌ کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد

نحوه انتخاب رشته‌های بدون آزمون در کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

گامی تازه در توسعه آموزش بین‌المللی؛ مجتمع آموزشی بین‌المللی حکیم با افتتاح ساختمان جدید به ۷ شعبه رسید

حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷

تعیین تکلیف بدهی وام‌های دانشجویی پس از پایان سنوات مجاز تحصیلی

فراخوان بورس ویژه هنگ‌کنگ برای دانشجویان دکتری منتشر شد

آیت‌الله رشاد: خروج آمریکا از عراق باید برای مسئولان درس عبرت باشد

اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت‌ مطالعاتی

واکاوی اندیشه امام شهید در باب امت واحده

دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری

آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد

خاموشی: وقت عبور از برنامه‌محوری به اثرمحوری در فعالیت‌های فرهنگی است

ارائه مقالاتی از کشورهای مختلف در نشست اربعین، گفتمان مقاومت

توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیه‌های کنکور

پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم

برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلول‌های عصبی با نور

وجه مغفول شخصیت شهید سید حسن نصرالله امامت اوست

تفاهم‌نامه چهارجانبه طرح رداکارت دانشجویان فردا ۱۴ مهر امضاء می‌شود

سید حسن نصرالله رهبران جنبش‌های آزادی‌بخش را تحت‌تأثیر قرار داد

دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد

هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد

آمادگی ۴۰ کشور برای حضور در مسابقات بین‌المللی قرآن

کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی

آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته

جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد

علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟

توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه

آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده

مطالبات دانشجویان دانشگاه الزهرا(س) در نشست با مسئولان بررسی شد