جيل جديد من الروبوتات

02 : 00

يبدو أن الأطراف الآلية التي تتحكم بها فرامل كهروستاتيكية بدل محركات متعددة قد تُمهّد لإنتاج جيل جديد من الروبوتات الخفيفة التي لا تصرف الطاقة بقدر التصاميم الراهنة. بشكل عام، تكون الروبوتات مزوّدة بمحرك واحد أو أكثر كي يتحكم كل مفصل بالحركة. لكن ابتكر باتريك لانكاستر وزملاؤه من جامعة واشنطن في سياتل فرامل بسيطة لتجميد المفاصل أو تحريكها بدقة عالية، ما يعني أن يُشغّل محرك واحد الطرف الذي يشمل حتى عشرة مفاصل.

تتألف كل واحدة من الفرامل الكهروستاتيكية من طبقتَين رقيقتَين من المعدن وتفصلهما طبقة عازلة. عند غياب أي جهد كهربائي بين الطبقتين، تتحرك الفرامل بكل حرية فوق بعضها. لكن عند بث الجهد الكهربائي، يحصل تجاذب كهروستاتيكي بين اللوحات، فيعيد إلصاقها بإحكام ثم يوقف هذا الاحتكاك حركة الآلة.

على عكس الطرف الذي يحتاج إلى محركات عدة، قد تتطلب الأجهزة الكهروستاتيكية وقتاً أطول لاتخاذ الوضعية المناسبة أثناء كبح بعض المفاصل ولتشغيل المحرك وتكرار العملية نفسها للقيام بحركات أخرى.

ربما يفتقر هذا الطرف إلى حركة مباشرة وحاسمة مثل مفصل الروبوت المزوّد بمحركات عدة، لكنه قد يسمح بإنتاج نسخة أخف وأقل كلفة وأفضل بكثير من حيث كفاءة استخدام الطاقة.

يقول لانكاستر إن كل واحدة من الفرامل تستعمل طاقة أقل من المحرك بألف مرة تقريباً للسيطرة على أحد المفاصل. لكنه يعترف بأن الفرامل الكهروستاتيكية لن تصبح جاهزة للاستعمال في الروبوتات التجارية قريباً: "قوة الفرامل هي واحدة من التحديات التي نعمل على معالجتها. يتوقف هذا العامل على سماكة الطبقة العازلة. لكن تتراجع القوة الميكانيكية نظرياً حين نحاول استعمال مواد أقل سماكة".


MISS 3