سرمایه گذاری گسترده ارتش آمریکا در روباتیک نرم

به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان؛ روباتیک نرم (Soft robotics)، یکی از حوزه‌هایی است که پژوهشگران عصر حاضر روی توسعه و آزمایش آن تمرکز کرده‌اند. این روبات‌ها از قطعات الکتریکی انعطاف‌پذیری، بسیار نازک و قرار گرفته روی مواد منعطفی مانند پارچه و پلاستیک ساخته می‌شوند. ارتش آمریکا از این خصیصه برای توسعه‌ی طیف گسترده‌ای از ابزارها مانندهای پهپادهای بسیار سبک، حسگرهای قابل پوشیدن کنترل کننده سلامتی و اسکلت‌های خارجی (exoskeletons) بهره می‌گیرد.

عده‌ای از تحلیلگران معتقدند، روبات‌های نرم (یا نمونه‌هایی از آن‌ها که با نمونه‌های سخت ترکیب شده‌اند)، احتمالاً انقلاب بعدی در زمینه محافظت و تقویت از سربازان را رقم می‌زنند. این روند به خصوص پس این شروع شد که فرماندهی عملیات ویژه (Special Operations Command) آمریکا به منظور ساخت لباسی مانند مرد آهنی، پروژه‌ای به نام تالوس (TALOS) را آغاز کرد.

وزارت دفاع و بخش خصوصی آمریکا به تازگی با برگزاری نشستی مشترک، از چشم‌انداز و برنامه‌های تجاری و نظامی خود در حوزه روباتیک نرم رونمایی کردند.

یکی از فناوری‌های نظامی معرفی شده اسکلتی خارجی نرم برای سربازان بود که توان نیم‌تنه‌ی پایینی را افزایش می‌دهد. این نوآوری وزن سنگین یا بدنه‌ی غیرقابل انعطاف اسکلت‌های فعلی را ندارد. این وسیله با همکاری دانشگاه فناوری جورجیا و لاکهید مارتین ساخته شد. همچنین اعلام شد در طول سال میلادی 2020 12 عدد نمونه‌ی اولیه از آن تولید و تحویل داده خواهد شد.

اسکلت نرم یاد شده به مانند یک زانوبند بسیار پیشرفته به نظر می‌رسد. این ابزار آرایه‌ای از حسگرهای کوچک است که با چاپگر 3 بعدی روی مواد منعطف و قابل پوشیدنی نئوپرن (neoprene) و اسپندکس (spandex) قرار گرفته‌اند. همچنین دارای لوله‌هایی است که توسط باد پر و خالی می شوند.

زمانی که حسگرها فشار روی ماهیچه‌های پا و انقباض آن را تشخیص می‌دهند، اجازه می‌دهند هوای پر فشار داخل لوله‌ها وارد شده و در انجام کار به عضله کمک می‌کنند. این ویژگی امکان حمل تجهیزات سنگین مانند سلاح، زره، مهمات، بطری‌های آب، ابزارهای رادیویی، عینک دیده در شب و باتری‌های عظیم را با فشار کمتر به سربازان می‌دهد.

در حالی که اسکلت‌های نرم می‌توانند به عنوان یک عضله‌ی اضافی عمل کنند، این اسکلت‌های سخت هستند که نقش استخوان و انتقال فشار بیشتر به زمین را ایفا می‌کنند؛ بنابراین ترکیب هر دو نوع یاد شده مزایای بسیاری را به همراه خواهد داشت.

برای مثال اسکلت‌های سخت به کنترل سینماتیک (kinematic control) وابسته است. زمانی که ماهیچه‌های پوشیدنی شروع به حرکت می‌کنند، به اسکلت فشار وارد می‌آورند، محرک‌ها به حرکت در می‌آیند. این فرآیند با کندی همراه است؛ زیرا از زمان بلند کردن جسم توسط کاربر تا آغاز به فعالیت اسکلت خارجی تأخیر وجود دارد.

فناوری الکترومیوگرافی (electromyography) قادر است پیش از وارد آمدن فشار به عضلات سیگنال آن را دریافت کند و این کار تنها در 100 میلی‌ثانیه انجام می‌شود. این زمان برای محاسبه میزان فشار و مقدار حرکت عضله توسط نرم‌افزار اسکلت خارجی کافی است. از فناوری مذکور می‌توان در زمینه‌ی پزشکی و کمک به افراد ناتوان حرکتی نیز بهره گرفت.

علاوه بر ابزار بالا می‌توان به نوع جدیدی از آنتن‌های ماهواره‌ای نیز اشاره کرد. این آنتن‌ها با استفاده از فناوری روباتیک نرم و الگوبرداری از اریگامی توسعه پیدا کرده‌اند. به این معنی که تا پیش از رسیدن به مقصد و کار گذاشته شدن فضای بسیار کمی را اشغال کرده و با توجه به نیاز به سادگی قادر هستند شکل و ابعاد خود را تغییر دهند. برای توسعه این وسیله 4.8 میلیون دلار بودجه در نظر گرفته شده است.