لطالما اعتمدت تقنيات الإمساك الروبوتي على أصابع صلبة أو مشابك ميكانيكية وأنظمة شفط. وهي حلول أثبتت كفاءتها داخل البيئات الصناعية المنظمة. لكنها تواجه تحديات كبيرة عند التعامل مع أجسام غير منتظمة الشكل أو شديدة الحساسية. أو تلك التي تجمع بين الهشاشة والوزن في الوقت نفسه.
ابتكار من MIT وستانفورد
في هذا السياق، كشف مشروع بحثي جديد من معهد ماساتشوستس للتقنية (MIT) بالتعاون مع جامعة ستانفورد عن مقاربة مختلفة جذريًا. مستوحاة من الطريقة التي تلتف بها النباتات المتسلقة حول الدعامات وتتكيف مع محيطها الطبيعي.
كيف تعمل القبضة الروبوتية الجديدة؟
بدل الضغط المباشر على الأجسام، يعتمد النظام المبتكر على أنابيب طويلة ومرنة قابلة للنفخ. تمتد من قاعدة صغيرة باتجاه الهدف، في حركة تحاكي نمو النباتات المتسلقة. وعند ملامسة الجسم، تلتف الأنابيب حوله ثم تنكمش تدريجيًا. لتشكّل ما يشبه حمالة ناعمة توزّع الوزن بشكل متوازن.
قوة دون كسر
ويمنح هذا التصميم الروبوت قدرة غير مألوفة على التعامل مع أجسام تجمع بين الوزن والهشاشة. وخلال التجارب المعملية، تمكنت القبضة من رفع أوعية زجاجية ومحاصيل زراعية حساسة دون إلحاق أي ضرر بها. مع الاحتفاظ بقوة كافية لرفع أحمال أثقل بكثير، بفضل توزيع الضغط على مساحة واسعة بدل تركيزه في نقاط تماس محدودة.
تكيّف ذكي مع البيئة
ومن أبرز مزايا هذا النهج المستوحى من الطبيعة، قدرته العالية على التكيّف التلقائي. فعلى عكس القبضات الروبوتية التقليدية التي تتطلب معرفة مسبقة بشكل الجسم وموقعه، تستطيع الأنابيب المرنة الالتفاف حول العوائق، والدخول إلى المساحات الضيقة، والتعامل مع أشكال مختلفة في بيئات عمل غير متوقعة أو مزدحمة.
مجالات استخدام واسعة
ويصنف الباحثون هذا الابتكار ضمن تقاطع مجالين ناشئين هما الروبوتات اللينة والروبوتات النامية. وهي أنظمة تمتد وتزداد طولًا للوصول إلى أهدافها بدلًا عن التحرك داخل الفراغ فقط. وبعد اكتمال الالتفاف، تُفعّل آلية داخلية للتثبيت واللف، بما يسمح برفع الحمولة ونقلها بثبات وتحكم عالٍ.
ولا تقتصر التطبيقات المحتملة لهذه التقنية على المختبرات، إذ يمكن استخدامها في:
- البيئات الصناعية لمناولة البضائع غير المنتظمة أو سريعة التلف.
- القطاع الزراعي لحصاد الفواكه والخضراوات الحساسة دون إتلافها.
- الرعاية الصحية، حيث قد تساعد نسخ أكبر منها في رفع المرضى أو دعمهم جسديًا، ما يقلل من الإصابات والإجهاد البدني.
مستقبل أكثر أمانًا للروبوتات
ويعكس هذا البحث توجهًا متناميًا في عالم الروبوتات نحو تطوير أنظمة قادرة على التفاعل الآمن مع البشر وبيئات العمل غير المتوقعة. خاصة مع انتقال الروبوتات تدريجيًا من الأماكن المعزولة إلى مساحات مشتركة مع الإنسان.
ومن خلال استلهام مبدأ بسيط من الطبيعة وتحويله إلى حل هندسي عملي. يقدم هذا الابتكار نموذجًا لكيف يمكن للتصميم الحيوي أن يوسّع حدود ما تستطيع الروبوتات القيام به، ويفتح الباب أمام مستقبل تتكيف فيه الآلات مع العالم من حولها، بدل أن يُجبر العالم على التكيّف معها.