پژوهشگران آلمانی با ایجاد نخستین آزمایشگاه «روبات راه رونده» در جهان، به دنبال تطبیق دقیق روبات راه رونده با سیستم حرکتی انسان و ساخت پروتز کامل پا هستند.
به گزارش سرویس بین‌الملل «تابناک»، تیم پژوهشی آزمایشگاه حرکت در مؤسسه علوم ورزشی دانشگاه فریدریش شیلر در شهر «ینا»، با طراحی سیستم حرکت پای انسان در کامپیوتر، قصد دارد این سیستم را بر مدل «روبات راه رونده» خود دقیقا پیاده کند.
«آندره سیفارت»، مدیر این تیم می‌گوید: ما در این دانشگاه، نخستین آزمایشگاه «حرکت و راه رفتن برای روبات» را ایجاد کرده‌ایم.
به گفته سیفارت، دانشمندان می‌خواهند در این آزمایشگاه جدید که جامعه پژوهشی آلمان (د.اف.گ.) برای تهیه تجهیزات آن، هفتاد هزار یورو کمک کرده است، مدل‌های حرکت و راه رفتن را که در کامپیوتر طراحی کرده‌اند، روی مدل‌های مکانیکی و روبات آزمایش کنند.
بنا بر این گزارش، پژوهشگران داده‌های کامپیوتری مورد نیاز خود را از طریق آزمایش راه رفتن افراد و حیوانات در یک خط حرکت بزرگ کسب کردند که در آن، سنسورهای بی‌شماری هر حرکت را اندازه‌گیری و ثبت کردند.
سیفارت می‌گوید: هدف ما، درک کوچکترین جزییات سیستم حرکت پای انسان است.
دانشمندان ینا با استفاده از این داده‌ها و مشاهدات ما، مدل‌هایی را طراحی کرده‌اند و با کمک روبات، قابلیت عمل آنها را آزمایش می‌کنند.
حفظ تعادل روبات هنگام حرکت با سرعت بالا مشکل اصلی است و «موریتس ماوس»، پژوهشگر سیستم حرکت در دانشگاه ینا، روی این موضوع کار می‌کند.
ماوس تلاش دارد برای حفظ تعادل بالاتنه روبات، نیروی واکنش زمین را دایم بر یک نقطه دوار مجازی و مشخص در بالا تنه متمرکز کند.
او می‌گوید: بر پایه مشاهدات ما، گشتاوری (عامل کارساز در دوران هر جسم به دور یک محور) که باید بدین خاطر در ناحیه لگن روبات ایجاد شود، هنگام راه رفتن با گشتاور لگن انسان کاملا تطبیق دارد.
این فیزیکدان با روبات خود به نام «پوگو والکر»، عملی بودن تئوری‌های خود را آزمایش می‌کند.
این روبات هنوز دو بعدی و صرفا در یک محیط و خط مشخص حرکت می‌کند و از حرکت‌های جانبی آن جلوگیری می‌شود، اما پژوهشگران قصد دارند به زودی با آزمایش حفظ تعادل این روبات، آن را به گونه سه بعدی نیز راه بیندازند.
ماوس می‌گوید: این روبات با وجودی که به جای یک پای بزرگ، صرفا یک محل تماس نقطه شکل با زمین دارد، می‌تواند تعادل خود را در یک سرعت 25 کیلومتر در ساعت نیز نگه دارد.
ماوس که عضو تیم پژوهشی دانشگاه یناست، افزود: ما برای به دست آوردن این نتیجه تحول‌آور، تلاش می‌کنیم که روبات‌ها و ساختارهای صمغی (لاستیکی) و ارتجاعی بتوانند با حفظ تعادل و ثبات بالا تنه حرکت کرده و راه بروند.
این تیم پژوهشی به علاوه پیرامون ساختار لگن به عنوان بخشی از سیستم حرکتی، نفوذ ماهچیه‌های مختلف پا و ردیابی ابعاد عصبی (نویرونی) هنگام راه رفتن نیز تحقیق می‌کند.
سیفارت همچینن اظهار می‌دارد: ما صرفا زمانی که اصول پایه را به روشنی درک کنیم، می‌توانیم آنها را به طور مؤثر در سیستم‌های فنی نیز مورد استفاده قرار دهیم. بدین خاطر ما در این آزمایشگاه، روی پژوهش اصول پایه بیولوژی نیز کار می‌کنیم.
این پژوهشگر با ابراز امیدواری افزود: روزی این اطلاعات و دانستنی‌های ما به ساخت یک «پروتز پای کامل» کمک خواهند کرد.
ترجمه: مرتضی جوادیان
منبع: نشریه علمی ساینکس، سی‌ام ژوئیه 2008
به گزارش سرویس بین‌الملل «تابناک»، تیم پژوهشی آزمایشگاه حرکت در مؤسسه علوم ورزشی دانشگاه فریدریش شیلر در شهر «ینا»، با طراحی سیستم حرکت پای انسان در کامپیوتر، قصد دارد این سیستم را بر مدل «روبات راه رونده» خود دقیقا پیاده کند.
«آندره سیفارت»، مدیر این تیم می‌گوید: ما در این دانشگاه، نخستین آزمایشگاه «حرکت و راه رفتن برای روبات» را ایجاد کرده‌ایم.
به گفته سیفارت، دانشمندان می‌خواهند در این آزمایشگاه جدید که جامعه پژوهشی آلمان (د.اف.گ.) برای تهیه تجهیزات آن، هفتاد هزار یورو کمک کرده است، مدل‌های حرکت و راه رفتن را که در کامپیوتر طراحی کرده‌اند، روی مدل‌های مکانیکی و روبات آزمایش کنند.
بنا بر این گزارش، پژوهشگران داده‌های کامپیوتری مورد نیاز خود را از طریق آزمایش راه رفتن افراد و حیوانات در یک خط حرکت بزرگ کسب کردند که در آن، سنسورهای بی‌شماری هر حرکت را اندازه‌گیری و ثبت کردند.
سیفارت می‌گوید: هدف ما، درک کوچکترین جزییات سیستم حرکت پای انسان است.
دانشمندان ینا با استفاده از این داده‌ها و مشاهدات ما، مدل‌هایی را طراحی کرده‌اند و با کمک روبات، قابلیت عمل آنها را آزمایش می‌کنند.
حفظ تعادل روبات هنگام حرکت با سرعت بالا مشکل اصلی است و «موریتس ماوس»، پژوهشگر سیستم حرکت در دانشگاه ینا، روی این موضوع کار می‌کند.
ماوس تلاش دارد برای حفظ تعادل بالاتنه روبات، نیروی واکنش زمین را دایم بر یک نقطه دوار مجازی و مشخص در بالا تنه متمرکز کند.
او می‌گوید: بر پایه مشاهدات ما، گشتاوری (عامل کارساز در دوران هر جسم به دور یک محور) که باید بدین خاطر در ناحیه لگن روبات ایجاد شود، هنگام راه رفتن با گشتاور لگن انسان کاملا تطبیق دارد.
این فیزیکدان با روبات خود به نام «پوگو والکر»، عملی بودن تئوری‌های خود را آزمایش می‌کند.
این روبات هنوز دو بعدی و صرفا در یک محیط و خط مشخص حرکت می‌کند و از حرکت‌های جانبی آن جلوگیری می‌شود، اما پژوهشگران قصد دارند به زودی با آزمایش حفظ تعادل این روبات، آن را به گونه سه بعدی نیز راه بیندازند.
ماوس می‌گوید: این روبات با وجودی که به جای یک پای بزرگ، صرفا یک محل تماس نقطه شکل با زمین دارد، می‌تواند تعادل خود را در یک سرعت 25 کیلومتر در ساعت نیز نگه دارد.
ماوس که عضو تیم پژوهشی دانشگاه یناست، افزود: ما برای به دست آوردن این نتیجه تحول‌آور، تلاش می‌کنیم که روبات‌ها و ساختارهای صمغی (لاستیکی) و ارتجاعی بتوانند با حفظ تعادل و ثبات بالا تنه حرکت کرده و راه بروند.
این تیم پژوهشی به علاوه پیرامون ساختار لگن به عنوان بخشی از سیستم حرکتی، نفوذ ماهچیه‌های مختلف پا و ردیابی ابعاد عصبی (نویرونی) هنگام راه رفتن نیز تحقیق می‌کند.
سیفارت همچینن اظهار می‌دارد: ما صرفا زمانی که اصول پایه را به روشنی درک کنیم، می‌توانیم آنها را به طور مؤثر در سیستم‌های فنی نیز مورد استفاده قرار دهیم. بدین خاطر ما در این آزمایشگاه، روی پژوهش اصول پایه بیولوژی نیز کار می‌کنیم.
این پژوهشگر با ابراز امیدواری افزود: روزی این اطلاعات و دانستنی‌های ما به ساخت یک «پروتز پای کامل» کمک خواهند کرد.
ترجمه: مرتضی جوادیان
منبع: نشریه علمی ساینکس، سی‌ام ژوئیه 2008