يقوم مقال نشرته الصفحة الالكترونية لمجلة ماشين ديزاين تحت عنوان "مستقبل الروبوتات التعاونية" ضمن الفصل الرابع " الميكانيكا الحيوية تقود مجال الروبوتيك الى عصر الانظمة المتحركة" بتقديم حوار مع سانغباي كيم, أستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا, وهو القائم على مشروع الروبوتيك الحيوية من خلال مشروع الفهد الروبوت التابع للمعهد, وهو حيوان عدو وقفز روبوتي.
تجارب لمحاكاة حركة الحيوان و الانسان لدى الروبوتات
تكمن اهمية هذا الموضوع بالنسبة للروبوتيك الحالية في انه عند قيام الانسان بالمشي ( تغيير الخطوات ), لا يمكنه التحكم في وضعية قدميه او ذراعيه بدقة لا تتجاوز المليمتر كما هو الحال عند الآلات الصناعية. فعلى عكس الروبوتات الصناعية, للإنسان و الحيوانات القدرة على التحكم بالعمل الميكانيكي السلبي ما يسمح بامتصاص صدمة الارض و يمنح القدرة على الاستجابة بطريقة امنة و ملائمة في المحيط الذي تتواجد به. لذلك فانه من الضروري اعادة النظر في النظام الروبوتي بحيث لا يتسنى فقط القيام بعمل ميكانيكي ايجابي دقيق و عالي القوة, و انما ايضا القيام بعمل ميكانيكي سلبي للتفاعل حيويا مع المحيط.
البحوث القائمة حاليا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تهدف الى ارساء نموذج جديد للتصميم الروبوتي
وفقا لكيم, فهد معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا قادر على الركض بسرعة تصل الى 13.5 ميلا في الساعة, بالغا بذلك فعالية تحاكي تلك عند الحيوان الحقيقي ( كلفة النقل 0.45 , وهي الاقل في المجموعة ) , كما انه قادر على الانعطاف و الوثب على حواجز 18 بوصة. تم تطبيق هذه الفرضيات عند تصميم ساق فهد معهد التكنولوجيا. حسب تحليل العناصر المحدودة في تصميم الفهد الروبوتي تم الحد من قوة الضغط بنسبة 80 ٪ في الاختبار الثابت , وبنسبة 40 ٪ عبر حشد متحرك مع قوة رد فعل على السطح بلغت 550 نيوتن. هذا المبدأ في التصميم قادر على تغيير نموذج تصميم الهيكل الروبوتي و انظمة المساعدة الانسانية حيث تكون تعتبر العلاقة قوة-وزن في بالغ الاهمية. باستخدام مشغلات عرض النطاق الترددي الواسع النطاق، يتم عند كل مرحلة التخطيط لكمية النبضة العمودية و تنفيذ هذه الكمية بحيث تتناسب مع متطلبات النبضة العمودية. نتيجة لذلك, تمكن فريق معهد ماساتشوستس من النجاح في تطوير خوارزميات وثب مستقرة في الوقت الحقيقي للفهد الروبوتي قادرة على العدو بسرعة تصل الى 33 ميلا في الساعة في عملية المحاكاة و في الميدان الخارجي.
كيف يمكن للروبوتيك الحيوية تغيير عالم الانظمة الالية و اماكن العمل؟
بما ان الروبوتات اصبحت اكثر فاكثر قابلة للحركة, يمكننا استخدامها في حالات الحياة او الموت, لتسليم بضائع او في اماكن تعد خطرة على البشر. نذكر هنا على سبيل المثال فوكوشيما, موقع كارثة محطة الطاقة النووية في اليابان, حيث توجد مناطق لا يمكن للبشر دخولها الى الان.
